Устройство для защиты металлических поверхностей от воздействия конденсатов коррозионных сред с высокой температурой в технических установках

010510 Настоящее изобретение относится к техническим установкам, таким как доменные воздухонагреватели с относящимися к ним воздухопроводом горячего дутья и клапаном горячего дутья, в которых образуются конденсаты газообразных коррозионных сред с высокой температурой, обусловливающие повреждение металлических стенок технических установок. Изобретение относится прежде всего к запорному устройству, которое предназначено для отсечки газообразных сред с высокой температурой, в частности для запирания трубопроводов горячего газа, соединяющих воздухонагреватель с доменной печью, и имеет корпус с охлаждаемыми охлаждающей средой седлами и подвижно установленный в корпусе охлаждаемый охлаждающей средой запорный элемент и у которого все контактирующие с горячим газом поверхности за исключением поверхностей предусмотренных в корпусе седел и уплотнительных поверхностей запорного элемента покрыты огнеупорным слоем. Из DE 4138283 С 1 известно снабжение всех контактирующих с горячим газом неохлаждаемых поверхностей запорного элемента дополнительным, обладающим высокими теплоизоляционными свойствами материалом, располагаемым между огнеупорным слоем и металлической конструкцией и позволяющим значительно снизить износ вследствие кислотной коррозии. Кислотная коррозия на внутренних поверхностях изготовленного из листовой стали кожуха доменного воздухонагревателя обусловлена воздействием корродирующих жидкостей. Такие жидкости образуются в результате конденсации влаги из воздуха и насыщены газообразными вредными веществами из проточных участков воздухонагревателя, воздухопроводов горячего дутья и клапана горячего дутья. Помимо этих химических факторов появление коррозии или ее ускорение связано с термическим воздействием, обусловленным высокой температурой и ее колебаниями. В качестве примера причин возникновения и развития коррозии можно назвать окисление молекулярного азота воздуха до оксидов азота NOX,повышенную скорость реакции при протекании процесса химической коррозии, повышенную скорость молекулярного массопереноса реагентов, а также продуктов реакции вследствие диффузии, разрушение пассивированных слоев и снижение механической прочности, а также образование конденсатов корродирующих жидкостей ниже и выше точки росы. Внутри воздухонагревателей, воздухопроводов горячего дутья и клапанов горячего дутья постоянно присутствует водяной пар. В период нагрева насадки источником водяного пара являются преимущественно продукты сгорания, а в период нагрева дутья - влажный воздух. Водяной пар проникает через швы и макроскопические трещины в огнеупорной облицовке,например, огнеупорном бетоне, через микроскопические каналы в пористых огнеупорных кирпичах,сквозь маты из минерального волокна, образующие дополнительную внутреннюю изоляцию, или набивные массы с внутренней стороны изготовленных из листовой стали кожухов. Если температура стального кожуха ниже точки росы, то происходит конденсация воды, загрязненной вредными веществами. Загрязненный вредными веществами конденсат вызывает коррозию стальных кожухов, которая приводит к соответствующему их повреждению. Согласно уровню техники для предотвращения коррозии стальных кожухов их предлагается снабжать наружной и внутренней изоляцией, восстанавливать (ремонтировать) за счет предусматривания двойных кожухов, применять для их изготовления высоколегированные марки стали, а также снижать температуру продуктов сгорания под куполом воздухонагревателя. Помимо этого для изготовления кожухов воздухонагревателей рекомендуется также использовать низколегированную сталь 16 Мо 3. Однако накопленный к настоящему времени практический опыт со всей очевидностью свидетельствует о том, что коррозионное повреждение стальных кожухов можно надежно предотвратить за счет применения наружной изоляции, а также за счет изготовления стальных кожухов из высоколегированных марок стали. Хорошие результаты до настоящего времени получали и при снабжении стальных кожухов внутренней изоляцией. Назначение наружной, соответственно внутренней изоляции состоит в поддержании температуры стального кожуха выше точки росы во избежание таким путем образования конденсата корродирующих жидкостей. Однако точка росы и в цикле нагрева насадки воздухонагревателя, и в цикле нагрева дутья зависит от преобладающей внутри воздухонагревателя атмосферы, которая с термодинамической точки зрения представляет собой двухкомпонентную газовую смесь, а именно: газопаровую смесь. В имеющем решающее значение в данном случае интервале температур газ постоянно находится в состоянии, которое настолько удалено от области влажного пара (области насыщения), что с термодинамической точки зрения его всегда следует считать газом. Однако другая часть газа находится в состоянии, близком к двухфазной области, и поэтому может конденсироваться. Этот газ рассматривается как "пар". В качестве общеизвестного примера газопаровых смесей можно назвать влажный воздух, представляющий собой смесь сухого воздуха и водяного пара. При изобарном охлаждении все еще не насыщенного влажного воздуха содержание в нем пара сначала остается постоянным, а относительная влажность повышается. Этот процесс протекает вплоть до насыщения. Соответствующую насыщению температуру называют точкой росы. При дальнейшем снижении температуры ниже точки росы начинается конденсация, при которой из воздуха в виде конденсата выделяется вода, а содержание в нем пара соответственно уменьшается. При последующем снижении температуры этот процесс протекает в соответствии с кривой, известной как кривая насыщения, и продолжается до определенной, более низкой температуры, при которой конденсация вновь прекращается. При повышении давления воздуха во время этого процесса кривая насыщения смещается вверх. Отсюда следует, что точка роса зависит не только от содержания-1 010510 водяного пара в воздухе, но и от его давления. В этом примере точка роса повышалась бы. В качестве примера, поясняющего соответствующий порядок величин, можно рассмотреть следующий. При объемной концентрации водяного пара, равной 20%, точка росы при давлении 1 бар приходится на температуру примерно 60 С, а при давлении 5 бар точка росы повышается до примерно 100 С. При работе воздухонагревателя доменной печи давление на отдельных стадиях технологического процесса принимает различные значения, что относится также к клапану горячего дутья и к воздухопроводам горячего дутья. В соответствии с этим точка росы постоянно принимает различные значения. Концентрация водяного пара также подвержена колебаниям, поскольку вдуваемый воздух поступает из нормальной (окружающей) атмосферы, влажность которой подвержена суточным, а также сезонным колебаниям. Еще одним параметром, влияющим на точку росы, является химический состав атмосферы в воздухонагревателе. При наличии в этой атмосфере помимо водяного пара паров различных кислот, таких, например, как азотная кислота HNO3, серная кислота H2SO4 или соляная кислота HCl, точка росы соответственно изменяется в ту или другую сторону. При одних и тех же давлении и содержании водяного пара в атмосфере внутри воздухонагревателя, равном 10%, а также при наличии в ней дополнительно пара азотной кислоты в количестве 103 част./млн точка росы поднимается с 45 до 55 С. При наличии же в атмосфере внутри воздухонагревателя не азотной, а серной кислоты в таком же количестве точка росы поднимается с 45 до 185 С. Конденсацию корродирующих жидкостей можно предотвратить за счет определенного конструктивного исполнения воздухонагревателей, воздухопроводов горячего дутья и клапанов горячего дутья, обеспечив постоянное поддержание температуры внутренних поверхностей стальных кожухов выше точки росы. При наличии внутренней изоляции решающую роль играет температура окружающей среды. Температура окружающей среды может колебаться в широких пределах в зависимости от географического местоположения доменной печи и ее воздухонагревателя. Так, например, в Канаде температура летом может достигать значений, превышающих 30 С, а в суровые зимы температура может опускаться до значительных отрицательных значений, составляющих от -20 до -40 С. Если принять, что наружная температура составляет 45 С, а температура горячего дутья, а тем самым и первого изоляционного слоя, который в клапанах горячего дутья обычно образован огнеупорным бетоном, а также обладающей высокими теплоизолирующими свойствами дополнительной изоляции между огнеупорным бетоном и стальным кожухом составляет примерно 1150 С, то с внутренней стороны стального кожуха устанавливается температура, равная примерно 185 С. Эта температура примерно соответствует точке росы пара серной кислоты, как это указано выше. При изменении же температуры стального кожуха вследствие низкой наружной температуры, равной примерно -20 С, температура с внутренней стороны стального кожуха становится ниже точки росы, и на внутренней стороне стального кожуха образуется конденсат нежелательной корродирующей жидкости. Величина, на которую фактическая температура ниже точки росы, оказывает существенное влияние на состав конденсата и развитие процесса коррозии. Когда фактическая температура на малую величину ниже точки росы, устанавливаются малые значения рН. Хорошо известно, что при значениях рН меньше 3 низколегированные стали подвержены не межкристаллитному коррозионному растрескиванию под напряжением, а поверхностной коррозии, известной также как коррозия пятнами. В конструкции воздухонагревателей, воздухопроводов горячего дутья и клапанов горячего дутья важную роль из-за влияния наружной температуры на точку росы играет конструктивное исполнение стального кожуха, прежде всего при наличии у него внутренней изоляции. Если температура у внутренней поверхности стального кожуха поддерживается с помощью конструктивных средств значительно выше точки росы, то возникают зависящие от температуры проблемы снижения прочности и повышения растягивающих напряжений. Периодическое возрастание и ослабление растягивающих напряжений из-за технологически обусловленного периодического чередования в процессе работы воздухонагревателя циклов нагрева его насадки с циклами нагрева дутья являются причиной, по которой стальной кожух воздухонагревателя подвергается циклическому растяжению-сжатию с частотой, которая составляет от 5000 до 8000 циклов изменения нагрузки в год, и причиной повреждения обычно хрупких защитных слоев на стальных кожухах воздухонагревателя, воздухопровода горячего дутья и клапана горячего дутья. Для практически полного предотвращения образования конденсатов в воздухонагревателях используется целый ряд мер. Однако в этом случае в цикле нагрева дутья в воздухопровод горячего дутья, клапан горячего дутья и кольцевой воздухопровод вдуваются агрессивные газы, которые могут конденсироваться в этом оборудовании. Сказанное означает, таким образом, что проблема коррозии не устраняется,а лишь перекладывается на другое оборудование. Помимо возникновения коррозии при опускании температуры в воздухонагревателях ниже точки росы и при температурах выше точки росы начинаются химические реакции, приводящие к возникновению коррозии. Негативное влияние на стальной кожух оказывает нитрат аммония NH4NO3, когда он представлен в виде насыщенного корродирующего водного раствора. Такой раствор образуется в ограниченном интервале температур выше точки росы. Образование вызывающего коррозию нитрата аммония обусловлено образованием оксидов азотаNOX в различных циклах работы воздухонагревателя. Известно, что, например, концентрация NOX по-2 010510 вышается с ростом температуры. Кроме того, в образовании оксида азота определенную роль играют также не зависящие от температуры факторы. Так, например, NO образуется при сгорании топлива в цикле нагрева насадки воздухонагревателя. Доменный газ содержит HCN и NH3, из которых при сгорании образуется NO. В периоды же переключения воздухонагревателей и в период их обслуживания, а также в цикле нагрева дутья NO образуется термическим путем из N2 и О 2. Помимо этого в периоды переключения воздухонагревателей на концентрацию NO значительное влияние оказывает конвективный массоперенос. Особо высокого уровня концентрация NO достигает при заполнении воздухонагревателя. Связанный с этим конвективный массоперенос приводит также к фактическому поступлению газа с высокой концентрацией в нем NO из внутреннего пространства воздухонагревателя к его стальному кожуху. Задача настоящего изобретения состояла, таким образом, в уменьшении вызываемой оксидами азота коррозии. Попытка снижения концентрации оксидов азота, например, за счет снижения концентрации О 2 путем выключения горелки, за счет эксплуатации воздухонагревателей без прерывания их работы на обслуживание, за счет сокращения времени переключения или срабатывания управляющей арматуры при переключении воздухонагревателей, за счет сокращения времени заполнения воздухонагревателя и/или за счет уменьшения свободного объема горелки не приводит к требуемому результату, поскольку превращение оксида азота происходит главным образом при заполнении воздухонагревателя. При преобладающей при этом низкой температуре образовавшийся во внутреннем пространстве воздухонагревателя оксид азота взаимодействует со стенками стальных кожухов воздухонагревателя и клапана горячего дутья. Далее в этом месте происходит превращение оксида азота в NO2. В результате перечисленные выше меры позволяют лишь изменить количество образующегося NO2, но не предотвратить полностью его образование. В конденсатах, образующихся в воздухонагревателях, наряду с нитрат-ионами присутствуют также ионы аммония. Однако в газе, находящемся внутри воздухонагревателя, аммиак отсутствует, и поэтому принято исходить из того, что ионы аммония в конденсате могут образоваться только из нитрат-ионов. Обусловлено это коррозионным воздействием азотнокислого конденсата из стали. На стальном кожухе образуется слой, содержащий продукты коррозии железа. Вследствие химической окислительновосстановительной реакции часть нитрата под действием корродированного железа восстанавливается до аммиака. Из аммиака при его взаимодействии с избытком азотной кислоты образуется соль - нитрат аммония. Эта соль является, как это уже достаточно давно известно прежде всего из промышленности по производству удобрений, инициатором коррозионного растрескивания под напряжением. Поэтому следует исходить из того, что и в воздухонагревателях, воздухопроводах горячего дутья и клапанах горячего дутья за инициирование коррозионного растрескивания под напряжением ответственно также образование слоя содержащих нитрат аммония продуктов коррозии. Анализ значений точки росы на стальных кожухах воздухонагревателей, воздухопроводов горячего дутья и клапанов горячего дутья позволяет констатировать, что ниже или же выше точки росы образуются вызывающие коррозию химические соединения. При реализации мер, направленных на предотвращение коррозии, проблема образования подобных вызывающих коррозию химических соединений усугубляется еще и тем, что содержащиеся в присутствующем внутри воздухонагревателя газе химические вредные вещества и их скопления взаимодействуют также друг с другом и тем самым вызывают коррозию различных видов. Когда присутствующий внутри воздухонагревателя влажный газ наряду с диоксидом азота NO2 содержит также диоксид серы SO2, при охлаждении такого газа образуется конденсат, содержащий серную кислоту H2SO4 и азотную кислоту HNO3. При достаточно высокой концентрации серной кислоты H2SO4 азотная кислота HNO3 практически полностью восстанавливается до NH3. Затем в результате нейтрализации серной кислотой H2SO4 образуются сульфаты аммония (NH4)2SO4, соответственно NH4HSO4. Однако при отсутствии диоксида серы SO2 в газе, присутствующем внутри воздухонагревателя, образовавшийся конденсат содержит только HNO3. При таких условиях образуется нитрат аммония NH4NO3. Это соответствует 50%-ному превращению в NH3, но 100%-ной нейтрализации HNO3. Поэтому следует считать, что SO2, содержащийся в газе, присутствующем внутри воздухонагревателя, обладает защитным действием против вызывающего коррозионное растрескивание под напряжением нитрата аммония, поскольку препятствует его образованию за счет восстановления нитрат-ионов. Однако наличие SO2 в газе,присутствующем внутри воздухонагревателя, приводит к возникновению уже упоминавшейся выше коррозии с удалением ее продуктов. Известны далее производственные меры, направленные на уменьшение коррозионного растрескивания под напряжением за счет сокращения образования NO, прежде всего при заполнении воздухонагревателя. Описанные выше изменения в работе воздухонагревателя в определенном режиме непосредственно сказываются на образовании нового нитрата аммония NH4NO3. Если, однако, вследствие определенного режима работы воздухонагревателя на поверхности его стального кожуха уже образовался нитрат аммония NH4NO3, то по этой причине коррозионное растрескивание стального кожуха под напряжением невозможно надежно предотвратить даже при переводе воздухонагревателя на работу в режиме без образования NO. В этом случае эффективную защиту от коррозии можно обеспечить лишь за счет при-3 010510 нятия вторичных мер, таких, например, как использование наружной изоляции. Внутренняя же изоляция из-за своей газопроницаемости не обеспечивает эффективную защиту стального кожуха от коррозии. Обусловлено это тем, что даже при поддержании температуры стального кожуха несколько выше точки росы колебания наружной температуры не исключают возможности опускания температуры стального кожуха ниже точки росы. Как уже пояснялось выше, при наличии SO2 в газовой смеси температура стального кожуха должна поддерживаться на уровне примерно 195 С. Соблюдение этого требования связано не только с высокими потерями энергии, но и с возникновением высоких термических растягивающих напряжений в конструкции стального кожуха. При температурах выше 120 С прочность стали на растяжение снижается, а пассивированный слой, который должен защищать стальной кожух от коррозии, разрушается. Кроме того, с учетом требований техники безопасности нагрев стального кожуха до температуры примерно 195 С не приемлем, поскольку нагретый до столь высокой температуры стальной кожух представляет опасность для работающего на установке персонала. Однако для изготовления стальных конструкций коррозионно-стойкие высоколегированные стали из-за своей высокой стоимости не используются. Уже достаточно широко используемая обладающая высокими теплоизолирующими свойствами внутренняя изоляция из матов из минерального волокна не обеспечивает достаточную защиту от коррозии, возникающей в точке росы, поскольку температуру стального кожуха невозможно, как указано выше, постоянно поддерживать из-за колебаний наружной температуры на необходимом уровне, составляющем примерно около 195 С. Из публикации DE 4138283 С 1 известно запорное устройство с расположенной между огнеупорным покрытием и металлической конструкцией обладающей высокими теплоизолирующими свойствами дополнительной изоляцией, которая не обладает газонепроницаемостью при действии на нее давления газа и поэтому может пропускать агрессивные газы к стальному кожуху. Все же представленные в настоящем описании используемые в настоящее время решения направлены в первую очередь на поддержание температуры стального кожуха на достаточно высоком уровне за счет использования соответствующей наружной или внутренней изоляции, которая не допускает ни понижения температуры стального кожуха ниже точки росы и обусловленного этим возникновения коррозии, ни значительных потерь энергии. В обычных клапанах горячего дутья теплоизоляционный материал крепится, например, металлическими разжимными анкерами, закрепляемыми аппаратами для приварки болтов на стальном кожухе. Такие металлические разжимные анкеры удерживают теплоизоляционный материал, а вся система скрепляется путем заделки в огнеупорную облицовку. Недостаток, связанный с использованием подобных металлических разжимных анкеров, состоит в том, что они являются проводниками тепла, передаваемого через них на стальной кожух. Для решения этой проблемы в уровне техники были предложены системы анкерного крепления, состоящие из резьбовой шпильки и закрепляемого на ней керамического колпачка,который обеспечивает определенную теплоизоляцию. Очевидно, однако, что к таким керамическим колпачкам нельзя крепить слой огнеупорного бетона. Согласно уровню техники трубопроводы для подвода и отвода охлаждающей среды не изолируют несмотря на то, что при закрытом клапане они контактируют с горячими газопаровыми смесями. Согласно уровню техники не изолируют и контактирующие при открытом клапане горячего дутья с горячими газопаровыми смесями уплотнительные и обходные поверхности заслонки клапана горячего дутья, а также расположенные на корпусе уплотнительные поверхности. В закрытом положении клапана горячего дутья с горячим газом контактируют обходная поверхность заслонки клапана горячего дутья, а также выполненная на корпусе уплотнительная поверхность и расположенная напротив нее на запорной стороне уплотнительная поверхность, выполненная на заслонке клапана горячего дутья. В настоящее время проблемы коррозии этих не изолированных уплотнительных поверхностей на корпусе клапана горячего дутья и на его заслонке, а также коррозии заслонки клапана горячего дутья по ее наружному периметру и коррозии трубопроводов для подвода и отвода охлаждающей среды решаются за счет выбора материала для их изготовления, в качестве которого используют марки стали с повышенным содержанием легирующих элементов, обладающие соответственно повышенной коррозионной стойкостью. Однако меры по снижению потерь энергии отсутствуют. В публикации DE 1955063 описано запорное устройство, которое предназначено для отсечки газообразных сред с высокой температурой и которому присущи признаки ограничительной части п.1 формулы изобретения. В этой публикации предлагается, в частности, выполнять внутреннюю структуру из огнеупорной футеровки, под которой в этом случае оказывается изоляция. Одна из положенных в основу настоящего изобретения задач заключалась в усовершенствовании предназначенного для технической установки запорного устройства указанного в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения типа в том отношении, чтобы практически полностью исключить кислотную коррозию стального кожуха и его коррозионное растрескивание под напряжением. Задача настоящего изобретения состояла также в том, чтобы предложить меры по сокращению потерь энергии в установке указанного в начале описания типа. Согласно изобретению поставленные в нем задачи решаются с помощью запорного устройства, за-4 010510 явленного в п.1 формулы изобретения. Расположенный на внутренней стороне несущей конструкции, т.е. на поверхности внутренней стенки стального кожуха, не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой полностью исключает контакт агрессивной газопаровой смеси со стальным кожухом. Многослойная внутренняя изоляционная система состоит, по меньшей мере, из обращенного к внутреннему пространству несущей конструкции огнеупорного слоя и расположенного под ним слоя из теплоизоляционного материала. Настоящее изобретение может найти применение в технических установках из группы, включающей клапаны горячего дутья, воздухонагреватели, трубопроводы воздухонагревателей или газоотводные каналы в энергетических установках, в которых, как указано выше, нагревают атмосферный воздух, из которого в результате изменения его химического состава выпадает корродирующий конденсат. В изобретении предлагается, в частности, запорное устройство для отсечки газообразных горячих сред, прежде всего для запирания трубопроводов горячего газа, соединяющих воздухонагреватели с доменной печью, состоящее из несущей конструкции с подвижно установленным в корпусе, охлаждаемым охлаждающей средой запорным органом, при этом контактирующие с горячим газом поверхности такого запорного устройства частично покрыты огнеупорным слоем и с внутренней стороны несущей конструкции расположен не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой. По результатам последних исследований процессов распределения тепла внутри подобных устройств от прохода через шахтную часть до крышки было установлено, что в отдельных частях устройства можно в зависимости от температуры отказаться от применения огнеупорного слоя из огнеупорного бетона или огнеупорного легковесного бетона. В этих частях вполне достаточно применять жаростойкие материалы. В других отдельных частях устройства можно применять материалы, стойкость которых сохраняется при температурах не выше 600 С. В этих местах в соответствии с предлагаемой в изобретении новой технологией используют материалы с мелкопористой структурой ксонолита, кристаллы которой содержат в качестве мелкопористого изоляционного материала и стабилизатора матрицы пирогенные кремниевые кислоты. Подобные материалы отличаются своей гомогенностью, прочностью и хорошей обрабатываемостью, а показатели их теплопроводности в несколько раз ниже, чем, например, у огнеупорного бетона или огнеупорного легковесного бетона. Если до настоящего времени теплоизоляционные материалы обычно использовали в качестве теплоизоляции между футеровкой и кожухом, то эти новые материалы можно также непосредственно использовать в топочном пространстве. При этом речь идет, например, о теплоизолирующих плитах с покрытием из вермикулита. В данной области техники руководствуются стандартом DIN 51060 (июнь 2000 г.). Этот стандарт охватывает стандарт DIN-EN 993 (март 1997 г.), в котором как "огнеупорные" классифицируются материалы, которые способны противостоять действию температур в пределах от 1500 до 1800 С. В обиходном же словоупотреблении "огнеупорными" называют те изделия, которые обладают стойкостью при действии высоких температур (от примерно 600 до 2000 С). В соответствии с этим общеупотребительным значением термина "огнеупорный" в настоящем описании под отдельными частями или зонами внутри устройства, в которых не требуется использовать огнеупорный слой из огнеупорного бетона или огнеупорного легковесного бетона, подразумеваются части или зоны устройства, в которых температура не превышает 600 С. Однако теплоизолирующие плиты с покрытием из вермикулита классифицируются как способные противостоять действию температур, достигающих примерно 1000 С, и поэтому несмотря на возможность их отнесения к "огнеупорным" материалам в соответствии с общеупотребительным толкованием этого термина фактически не относятся к таковым с учетом приведенного в соответствующем стандарте значения термина "огнеупорный", поскольку не способны противостоять действию температур, превышающих 1500 С. Преимущество изобретения состоит в том, что применение не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя позволяет улучшить теплоизоляцию и тем самым уменьшить потери энергии благодаря возможности снижения температуры стального кожуха вплоть до окружающей температуры или даже до более низкой температуры, поскольку опускание температуры во внутреннем пространстве стального кожуха ниже точки росы более не играет никакой роли. В следующем варианте не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой можно либо (а) располагать между огнеупорной футеровкой, например огнеупорным бетоном, огнеупорным легковесным бетоном, огнеупорными легковесными кирпичами или стойкими к преобладающим в топочном пространстве условиям теплоизолирующими плитами с поверхностью из вермикулита, и теплоизоляцией,либо (б) интегрировать в огнеупорную футеровку при ее многослойном исполнении, либо (в) интегрировать в теплоизоляцию при ее многослойном исполнении. Преимущество варианта (а) состоит в возможности выполнения не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя при его расположении между огнеупорной облицовкой и теплоизоляцией исключающим попадание воды на теплоизоляцию, которую тем самым нет необходимости выполнять из водоотталкивающего материала. Применение водоотталкивающего материала для изготовления теплоизоля-5 010510 ции обусловлено технологией выполнения огнеупорной футеровки. При футеровке огнеупорным бетоном или огнеупорным легковесным бетоном используют воду, попадающую на теплоизоляционный материал. Чем выше термостойкость не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя, тем ближе к газообразным коррозионным горячим средам его можно поместить, т.е. его можно интегрировать в огнеупорную футеровку (вариант (б. При интегрировании не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя в огнеупорную футеровку необходимо учитывать и другие его параметры, к которым относятся, например, характеристики его теплового расширения, а также его поведение в коррозионной среде и которые зависят от того, из какого материала - металлического или неметаллического - он изготовлен. Согласно варианту (в) не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой интегрирован в многослойную теплоизоляцию. В соответствии с этим вариантом к термостойкости не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя предъявляются пониженные требования. В следующем варианте осуществления изобретения в качестве теплоизоляционного материала применяют материал, который по сравнению с предложенными в DE 4138283 С 1 матами из минерального волокна обладает меньшей теплопроводностью, а именно, применяют смеси порошка с волокнами,спрессованные в жесткие плиты, блоки или стеклоткань. Теплопроводность подобных изделий в 4-5 раз ниже теплопроводности матов из минерального волокна. Уменьшение толщины теплоизоляционного материала с конструктивной точки зрения позволяет добавить в него не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой, сохранив тем не менее неизменными размеры корпуса запорного устройства. В одном из предпочтительных вариантов применение эвакуированной в вакууме смеси порошка с волокнами, переработанной в прессованное изделие, позволяет уменьшить теплопроводностьдо значений от менее 0,01 Вт/(мК) при температуре 100 С до менее 0,016 Вт/(мК) при температуре 500 С. Так,например, использование материалов с подобной теплопроводностью позволяет существенно уменьшить толщину выполняемых из них теплоизоляционных слоев и, как следствие, изготавливать несущие конструкции с меньшим внутренним пространством. Благодаря этому снижается стоимость несущих конструкций. Теплоизоляционный материал дополнительно защищают от воздействия влаги и воды вакуумной облицовкой. Не защищаемые вакуумной облицовкой прессованные изделия из смесей порошка с волокнами для придания им водоотталкивающих свойств дополнительно должны подвергаться изготовителем соответствующей обработке. Подобные прессованные изделия из смесей порошка с волокнами дороже и обладают более высокой теплопроводностью, а тем самым и худшей теплоизоляционной способностью. При применении прессованных изделий из смесей порошка с волокнами, не закрытых вакуумной облицовкой, не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой берет на себя также функцию защиты таких прессованных изделий от воздействия влаги и воды, однако при этом теплопроводность такой многослойной структуры возрастает примерно вдвое. Размеры теплоизоляции можно согласовывать с распределением температур во внутреннем пространстве несущей конструкции. В следующем варианте осуществления изобретения не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой запорного устройства выполнен либо (г) из металла, либо (д) из неметалла, либо (е) в виде вакуумной оболочки. В соответствии с вариантом (г) не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой выполнен из металла. В этом случае необходимо также учитывать способность конкретного металла противостоять высокотемпературной коррозии, поскольку при изготовлении барьерного слоя из металла его температура не должна опускаться ниже определенной минимально допустимой температуры, превышающей точку росы используемой газопаровой смеси и составляющую, например, для клапана горячего дутья примерно 200 С. В этом варианте не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой можно также интегрировать в теплоизоляцию или поместить между огнеупорной футеровкой и теплоизоляцией. В соответствии с вариантом (д) не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой выполнен из неметаллического материала и благодаря этому не подвержен коррозионному разрушению. Однако возможно образующиеся на таком материале конденсаты необходимо удалять с него, в связи с чем в этом случае также предпочтительно не допускать снижения температуры клапана горячего дутья ниже минимального уровня, составляющего 200 С. В соответствии с вариантом (е) не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой выполнен в виде вакуумной оболочки, в которую заключена эвакуированная в вакууме теплоизоляция, выполненная из смеси порошка с волокнами. Выполнение не проницаемого для газопаровой смеси барьерного слоя в соответствии с этим вариантом (е) позволяет снизить издержки, поскольку материал для изготовления теплоизоляции не должен обладать водоотталкивающими свойствами. Отдельные компоненты, которыми являются материал для теплоизоляции, не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой и огнеупорный слой, влияют друг на друга и должны быть согласованы друг с другом по своим характеристикам теплового расширения для возможности их перемещения друг относительно друга без повреждения. Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:-6 010510 на фиг. 1 - запорное устройство в разрезе плоскостью, перпендикулярной направлению потока,на фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, запорное устройство, но в разрезе плоскостью, параллельной направлению потока,на фиг. 3 - фрагмент изображенной в разрезе внутренней облицовки с не проницаемым для газопаровой смеси барьерным слоем, расположенным между огнеупорным и теплоизоляционным слоями,на фиг. 4 - фрагмент выполненной по другому варианту изображенной в разрезе внутренней облицовки с не проницаемым для газопаровой смеси барьерным слоем, интегрированным в огнеупорную футеровку,на фиг. 5 - фрагмент выполненной по другому варианту изображенной в разрезе внутренней облицовки с не проницаемым для газопаровой смеси барьерным слоем, интегрированным в многослойную теплоизоляцию,на фиг. 6 - фрагмент выполненной по другому варианту изображенной в разрезе внутренней облицовки с не проницаемым для газопаровой смеси барьерным слоем, выполненным в виде вакуумной оболочки,на фиг. 7 - вид в разрезе выполненной по одному из вариантов конструкции типа "труба в трубе" с расположенной между наружной и внутренней трубами теплоизоляцией,на фиг. 8 - вид в разрезе выполненной по другому варианту конструкции типа "труба в трубе" с расположенной между наружной и промежуточной трубами теплоизоляцией, а также с подводящим, соответственно отводящим каналом между промежуточной и внутренней трубами и на фиг. 9 - вид в разрезе запорного элемента, подводящих и отводящих трубопроводов, крышки и сальников. На фиг. 1 в разрезе перпендикулярно направлению потока показано запорное устройство, выполненное в виде клапана горячего дутья. Клапан горячего дутья имеет корпус 1 с прифланцованной к нему крышкой 2 и вдвигаемой в нее заслонкой 3 в качестве запорного элемента. Заслонка 3 клапана горячего дутья выполнена полой и имеет внутри проходящие по спирали каналы для прохода через них охлаждающей среды. Заслонка 3 подвешена на двух толкателях 4 а, 4b, которые выполнены полыми и одновременно служат для подвода и отвода охлаждающей среды. Толкатели 4 а и 4b проходят через прифланцованную к верхней стороне корпуса 1 крышку 2, которая выполнена таких формы и размеров, что в открытом положении запорного устройства заслонка 3 может убираться в нее. Толкатели 4 а и 4b пропущены через предусмотренные с верхней стороны крышки 2 сквозные отверстия. Для отделения внутреннего пространства клапана горячего дутья от окружающей среды предназначены сальники, установленные у сквозных отверстий, через которые пропущены толкатели заслонки клапана горячего дутья. На чертеже не показан механизм перемещения обоих толкателей 4 а и 4b. Крышка 2 со своей наружной стороны снабжена ребрами 5 жесткости, количество которых равно минимально необходимому для обеспечения требуемой механической прочности. Контактирующие с горячим газом внутренние поверхности запорного устройства снабжены огнеупорными слоями 6. Поверхности, непосредственно находящиеся в потоке горячего газа, т.е. поверхность заслонки 3 и внутренняя стенка корпуса 1, покрыты достаточно толстым слоем 6 плотного и механически особо прочного огнеупорного бетона. Этот слой 6 крепится к несущей конструкции разжимными анкерами 9. В показанном на чертеже варианте между слоем 6 огнеупорного бетона и металлической несущей конструкцией расположен слой 7 с высокими теплоизоляционными свойствами. В отличие от этого внутренние поверхности крышки 2 и другие непосредственно не контактирующие с горячим газом внутренние поверхности футерованы огнеупорным легковесным бетоном 8. В огнеупорный слой 6 или в теплоизоляционный слой 7 интегрирован либо расположен между ними не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой. На фиг. 2 показано то же, что и на фиг. 1, запорное устройство, но в разрезе плоскостью, параллельной направлению потока. Не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 выполнен относительно тонким по сравнению с огнеупорным слоем 6 и расположен между металлической конструкцией корпуса 1 и огнеупорным слоем 6. На фиг. 3 в разрезе плоскостью, проходящей через корпус 1 клапана горячего дутья и расположенные с его внутренней стороны слои, которыми являются теплоизоляционный слой 7 и огнеупорный слой 6, показан фрагмент внутренней облицовки. В этом варианте не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 образован металлическим листом или фольгой и расположен между теплоизоляционным слоем 7 и огнеупорным слоем 6. На фиг. 4 в разрезе, аналогичном фиг. 3, показана выполненная по другому варианту внутренняя облицовка, в которой не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 интегрирован в многослойную огнеупорную футеровку 6. На фиг. 5 в разрезе, аналогичном фиг. 3, показана выполненная по другому варианту внутренняя облицовка, в которой не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 интегрирован в многослойную теплоизоляцию 7. При этом не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 может быть выполнен, например, из пластмассы, которая может быть армирована стекловолокнами или углеродными волокнами. На фиг. 6 в разрезе, аналогичном фиг. 3, показана выполненная по другому варианту внутренняя-7 010510 облицовка, в которой не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой 10 выполнен в виде вакуумной оболочки, которая может быть изготовлена из металлического или неметаллического материала либо из обоих этих материалов в их комбинации. В такую вакуумную оболочку заключен при этом теплоизоляционный материал 7. В качестве материала теплоизоляции предпочтительно использовать спрессованную в плиты смесь из порошка и волокон, например, Al2O3+SiO2. На фиг. 7 в разрезе показана конструкция типа "труба в трубе", состоящая из наружной трубы 11,внутренней 12 трубы и расположенной между ними теплоизоляции 13. По внутренней трубе 12 протекает подводимая к заслонке 3 для ее охлаждения, соответственно отводимая от нее охлаждающая среда. На наружной трубе 11 конструкции типа "труба в трубе" установлен сильфон 14, предназначенный для уплотнения предусмотренного в не показанной на чертеже крышке 2 сквозного отверстия, через которое пропущен толкатель заслонки клапана горячего дутья. На фиг. 8 в разрезе показаны выполненные по другому варианту трубы для подвода и отвода охлаждающей среды и запорный орган 3. В этой конструкции типа "труба в трубе" между наружной трубой 11 и промежуточной трубой 15 расположена теплоизоляция 13, пространство между промежуточной трубой 15 и внутренней трубой 12 образует подводящий, соответственно отводящий канал для охлаждающей среды, а полость внутренней трубы 12 образует отводящий, соответственно подводящий канал для охлаждающей среды. На наружной трубе 11 расположен сильфон 14. На фиг. 9 в разрезе показаны запорный орган 3, подводящий и отводящий трубопроводы, крышка 2 и сальники 16. Вместе с сальником 16 внутреннее пространство крышки у сквозного отверстия для подвода, соответственно отвода охлаждающей среды уплотнено относительно окружающей среды сильфоном 14. В заключение следует отметить, что в настоящем изобретении предлагается несущая конструкция технической установки из не коррозионно-стойкого материала, внутренняя стенка которой, по меньшей мере, временно контактирует с корродирующей и абразивной газопаровой смесью и защищена от кислотной коррозии не проницаемым для газопаровой смеси барьерным слоем, обеспечивающим механическую защиту от проникновения газопаровой смеси через теплоизоляцию к внутренней стенке несущей конструкции. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Запорное устройство для отсечки газообразных горячих сред, прежде всего для запирания трубопроводов горячего газа, соединяющих воздухонагреватели с доменной печью, состоящее из несущей конструкции с подвижно установленным в корпусе (1), охлаждаемым охлаждающей средой запорным органом (3), отличающееся тем, что контактирующие с горячим газом поверхности частично покрыты огнеупорным слоем (6) и с внутренней стороны несущей конструкции расположен не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой (10). 2. Запорное устройство по п.1, отличающееся тем, что не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой (10) либо расположен между огнеупорной футеровкой, соответственно огнеупорным слоем(6), например, огнеупорным бетоном, огнеупорным легковесным бетоном, огнеупорными легковесными кирпичами или стойкими к преобладающим в топочном пространстве условиям теплоизолирующими плитами с поверхностью из вермикулита, и теплоизоляцией (7), либо интегрирован в огнеупорную футеровку (6) при ее многослойном исполнении. 3. Запорное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что теплоизоляционный материал обладающей высокими теплоизоляционными свойствами теплоизоляции (7) имеет пониженную теплопроводность, предпочтительно имеет теплопроводностьот менее 0,01 Вт/(мК) при температуре 100 С до менее 0,016 Вт/(мК) при температуре 500 С, и изготовлен из смесей порошка с волокнами, спрессованных в жесткие плиты, блоки или стеклоткань. 4. Запорное устройство по п.3, отличающееся тем, что волокно эвакуировано в вакууме. 5. Запорное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что не проницаемый для газопаровой смеси барьерный слой (10) выполнен либо из стойкого к высокотемпературной коррозии металла,либо из стойкого при температуре не менее 200 С неметалла, либо в виде вакуумной оболочки.