Колпаковая печь

 

Изобретение относится к колпаковым печам для нагрева рулонов из листовой стали. Цель изобретения - плавное регулирование интенсивности процесса теплообмена в печи при нагреве и выдержке металла. Сущность изобретения состоит в том, что выпонение подставки для рулонов в виде экрана , охватывающего побудитель циркуляции , со сквозными проемами равномерно по периметру, совмещенными с отверстиями в цилиндрической трубе побудителя циркуляции , выполненного с возможностью перемещения вокруг своей оси, позволяет плавно регулировать многоразовую циркуляцию защитного газа в объеме печи. Газоподводящее сопло побудителя циркуляции, выполненное с возможностью перемецгения вдоль оси, позволяет регулировать температуру циркулирующего защитного газа. 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1408181

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4077664/23-02 (22) 18.06.86 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Юго-Восточное производственно-техническое предприятие по ремонту, наладке и проектированию энергетических установок предприятий черной металлургии (72) А. M. Айдинов, И. И. Чернявский, С. А. Митрофанов, А. Т. Гриднев, Л. Б. Казаджан, В. А. Сергеев, В. Н. Калинин, Л. П. Пустовойт, Д. В. Ермаков, А. П. Савин и А. Б. Ланяшин (53) 621.783.246 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1213077, кл. С 21 D 9/673, 1984. д11 4 F 27 В 11 00 С 21 D 9 00 (54) КОЛПАКОВАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к колпаковым печам для нагрева рулонов из листовой стали. Цель изобретения — плавное регулирование интенсивности процесса теплообмена в печи при нагреве и выдержке металла.

Сущность изобретения состоит в том, что выпонение подставки для рулонов в виде экрана, охватывающего побудитель циркуляции, со сквозными проемами равномерно по периметру, совмещенными с отверстиями в цилиндрической трубе побудителя циркуляции, выполненного с возможностью перемещения вокруг своей оси, позволяет плавно регулировать многоразовую циркуляцию защитного газа в объеме печи. Газоподводящее сопло побудителя циркуляции, выпол- а ненное с возможностью перемещения вдоль оси, позволяет регулировать температуру /д циркулирующего защитного газа. 2 ил.

С:

140818

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, в частности к колпаковым печам для высокотемпературной термической обработки стали в рулонах, и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — плавное регулир»ванне интенсивности процесса теплообмена в печи при нагреве и выдержке металла.

На фиг. 1 изображена колпаковая печь для термической обработки рулонов метал- 10 ла в среде защитного газа, обгций вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Колпаковая печь состоит из нагревательного колпака 1 с электронагревательными элементами 2, стенда 3 с вертикальной подставкой 4 и выполненными в ней сквозными проемами 5. Во внутренней полой емкости подставки 4 по оси печи установлены газоподводящая труба 6 и побудитель 7 расхода. Последний состоит из сопла 8 для подачи рабочей среды — защитного газа, ци- у0 линдрической трубы 9 с выполненными в ней сквозными проемами 10, заглушки 11, конфузора и смесительной камеры 12, выходного парубка 13. На подставку 4 установлена опорная плита 14 для размещения рулона 15 с крышкой 16. Трубопровод 17 служит для 2 отвода газа из объема печи.

Колпаковая печь для термической обработки рулонов 15 в среде защитного газа (например, водорода) работает следующим образом.

Рулон 15 устанавливают на опорную плиту 14, накрывают сверху нагревательным колпаком 1 и включают электронагревательные элементы 2. Полость под колпаком продувают азотом одновременно с нагревом до 500 С. После продувки подколпакового пространства азотом подают рабочую среду — водород — через га зон од водяшую трубу 6 в смесительную камеру 12 побудителя 7 расхода и далее через термообрабатываемый рулон в объем печи.

Энергией струи эжектируюшего водорода, 40 подаваемого в побудитель циркуляции, из нижней зоны печи (на уровне пода стенда печи) равномерно по всему сечению объема печи через сквозные проемы 5 и 10, выполненные в полой подставке стенда и в цилиндрической трубе побудителя циркуляции, отбирается горячий газ из объема печи, который смешивается с холодным эжектируюшим газом и подогревает холодный газ. После этого в объем печи и на рулон поступает подогретая газовая смесь. 50

Полученной таким образом подогретой смеси газов побудитель циркуляции сообщает определенный запас энергии и проталкивает ее во внуреннюю полость рулона и через каналы опорной плиты в межвитковое пространство рулона. В результате рулон 15 55 получает тепло как с внешней стороны от разогретого колпака и для движущегося сверху вниз газа, так и с внутренней стор»ны от горячих газов, поступающих из побудителя циркуляции.

При прохождении горячих газов между витками рулона снизу вверх в результате теплообмена температура газа падает, а температу.ра металла возрастает.

При такой циркуляции достигается стабильное перемешивание защитного газа в объеме печи, так как горячий газ из верхней зоны направляется в нижнюю зону печи, т. е. создаются условия для достаточного теплообмена, многоразового использования и надежного контакта защитного газа с термообрабатываемым рулоном. Такая схема циркуляции защитного газа позволяет наиболее быстро свести к минимуму температурный перепад между верхом и низом рулона, т. е. сократить время нагрева и выдержки.

Аналогичным образом изобретение может быть использовано на муфельных колпаковых печах. При этом перед установкой колпака на стенд устанавливают муфель.

Выполнение подставки в виде экрана, охватывающего побудитель циркуляции, а также выполнение побудителя циркуляции с возможностью поворота относительно экрана и собственной оси обеспечивает плавное изменение сечения сквозных проемов за счет смещения проемов друг относительно друга, т. е. обеспечивается возможность изменения площади сечения проемов, соединяющих объем печи с цилиндрической трубой побудителя циркуляции. Сквозные проемы, выполненные равномерно по периметру экрана и цилиндрической части побудителя циркуляции, обеспечивают устойчивое движение защитного газа в печи сверху вниз и снизу вверх— от уровня свода колпака до основания стенда и в обратном направлении.

Выполнение газоподводяшег»сопла с возможностью вертикального перемещения вдоль оси струйного аппарата также обеспечивает равномерный регулируемый подсос заданного количества горячего защитного газа из объема печи в струйный аппарат.

Благодаря изменению площади сечения сквозных проемов и вертика.пьному перемещению газоподводящего сопла имеется возможность плавного изменения количества газа, подсасываемого в струйный аппарат, а также изменения скорости движения газа относительно садки. Изменением количества подсасываемого горячего газа регулируют температуру газа, омывающего садку, изменением скорости газа — коэффициент теп.поотдачи от газа к металлу.

Таким образом, обеспечивается возможность плавного регулирования процесса теплообмена в печи и создания заданного теплового режима.

Интенсификация процесса теплообмена в печи при нагреве и выдержке металла позволяет выбрать оптимальную длительность цикла термообработки, повысить производительность печи, сократить расход энергоресурсов, последовательно тсрмообраба! ыв»! i в одной печи разные марки сталей с разными скоростями нагрева, выдержки и îië»æдения, обеспечить гибкую работу печи в ггроцессе одного цикла термообработки, и новы шение качества термообрабатываемого металла за счет выравнивания температуры по объему садки.

Предлагаемая колпаковая печь по сравнению с известной позволяет сократить количество водорода, подаваемого в печь, с

60 до 40 м /ч, но при этом расход водорода, циркулирующего в печи, увеличивается и составляет 120 м /ч, увеличить температуру водорода, подаваемого в печь и на рулон с 20 С (при количестве 60 м /ч) до 600 C (при количестве 120 м /ч).

В процессе проведения экспериментальных исследований по термообработке рулонов на модели колпаковой печи была достигнута устойчивая циркуляция 120 м /ч водорода, подогретого до 600 С. Циркуляция обеспечивает интенсификацию процесса теплообмена. При этом время термообработки рулона, включающее нагрев и выдержку, сокращается на 7,95%.

Фор1ггг lQ изобретения

Колпаковая печь, содержащая футеровагг иый колпак с электронагревательными элементами, стенд, подставку, опорную плиту с центральным каналом и побудитель циркуляции, установленный в основании печи н виде центрального газоподводящего сопла, cìåñèTåëbHой камеры, конфузора и цилиндри ческой трубы с проемами по периметру, îr— .ги гающаяся тем, что, с целью плавного р» гулирования интенсивности процесса теплообмена в печи при нагреве и выдержке металла, подставка выполнена в виде экрана, охватывающего струйный аппарат, со сквозными проемами, выполненными равномерно

»о периметру, площадь которых равна пло щади сквозных проемов на цилиндрической части струйного аппарата, причем проемы экрана и стрх йного аппарата совмещены, побудитель циркуляции выполнен с возможностью поворота относительно экрана и собственной оси, а газоподводящее сопло — c возможностью вертикального перемещения вдоль оси струйного аппарата.

1408181 (.ос> авитсаь 1. Наук>он<>

P<;«>êTîð М. Блан ар Текрсн !1. Верее Корректор Г. Решетник

3<>каз 3293!39 Тира>к 56!> Под<>ясное

11П ИИПИ Г<>суд«рствеиноп> кои и гета !.<.СР «о деа«з< изобретений и открытий ! !3()35, Москва, Ж 35, Раушская н<>б., д. 4/5

Произв<>йствснно-»<»,

cf><« <><. нре.<прияти<, >. У>кгоро:«уг«Проектная. 4