Печь для термообработки углеродистых материалов

 

Изобретение относится к печи для термообработки углеродистых материалов. Целью изобретения является повышение качества обработки, снижение расхода энергоресурсов и себестоимости процесса. Печь состоит из камер 1 с муфельными каналами 3. Камеры отделены перегородками, в которых установлены вертикальные распределительные 6 и сборные 7 коллекторы по обе стороны межкамерных осевых каналов 8. В центре перегородки установлен электрод 10, соединенный с токоподводящей шиной. Печь снабжена также горелками. Поставленная цель достигается за счет снабжения печи токоподводящими линиями и электродами 10 Т-образного профиля, расположенными в перегородках и соединяющими последовательно расположенные камеры 1 с токоподводящими шинами. Применение изобретения позволит решить задачу создания экономичной производительной печи совмещенного обжига-графитизации углеродистых материалов. 2 з.п.ф-лы, 2 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Р 27 В 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4252300/31-02 (22) 03.06.87 (46) 30,04.89. Бюл. N - 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электроугольных изделий и Московский вечерний металлургический институт (72) А.Ю.Прудцев, Н.П.Селезнев, Е.И.Могилевский, Г.M.Êoðøóíoâ, В.А.Дербенев, B.Ñ.Ëàçàðeâ, А.А,Руппель и С.А.Дворецкий (53) 621.783.223(088,8) (56) Цыркин И.И, и др. Промышленные испытания печи для совмещенного обжига и графитизации. Цветные металлы» 1977» 15» с ° 38-40.

Чалых Е.Ф. Технология и. оборудование электродных и электроугальных предприятий. M.» 1972, с. 356-358. (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к печи для термообработки углеродистых мате„SU 147 280 И1 риалов. Целью изобретения является повышение качества обработки, снижение расхода энергоресурсов и себестоимости процесса. Печь состоит из . камер 1 с муфельными каналами 3. Камеры отделены перегородками, в которых установлены вертикальные распре, делительные 6 и сборные 7 коллекторы по обе стороны межкамерных осевых каналов 8. В центре перегородки установлен электрод 10 соединенный с токоподводящей шиной. Печь снабжена также горелками. Поставленная цель достигается за счет снабжения печи токоподводящими линиями и электродами 10 Т-образного профиля, расположенными в перегородках и соединяющими последовательно расположенные камеры 1 с токоподводящими шинами. Применение изобретения позволит решить задачу создания экономичной производительной печи совмещенного обжига-графитизации углеродистых материалов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1476280

Изобретение .относится к металлообработке углеродистых материалов и может быть.;использовано в металлургической и электротехнической про5 мьппленности.

Цель изобретения — повышение качества обработки, снижение расхода энергоресурсов и себестоимости процесса. 10

На фиг. 1 представлена печь, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1 °

Печь состоит из камер 1 с расположенными вдоль них и по обе стороны 15 садки 2 углеродистых изделий с муфельными каналами 3, а также подподовых каналов 4, располохжнных под каждой камерой 1. Последние отделены одна от другой перегородками 5, в 20 которых установлены вертикальные распределительные 6 и сборные 7 коллекторы по обе стороны межкамерных осевых каналов 8, выполненных в виде пережима. 25

Сборный коллектор 7 перегородки 5 соединен с отводящим газовым каналом

9, подключенным к борову печи. В центре перегородки 5. между расположенными по обе стороны распредели- 3р тельными 6 и сборными 7. коллекторами установлен электрод 10, два конца которого соединены с садкой 2 распо.ложенных последовательно камер 1, а третий — с токоподводящей шиной 11 °

Печь снабжена также горелками 12, установленными в сборных коллекторах

7. Садка 2 пересыпана засыпкой 13.

Площадь поперечного сечения муфельных каналов каждой камеры 1 скла 40 дывается из площадей поперечных сечений всех принадлежащих ей муфельных каналов 3 и составляет величину

F<. Площадь поперечного сечения сборных 7 и распределительных 6 коллекторов каждой перегородки 5 составляет соответственно F u F, а площадь поперечного сечения осевых каналов

8 -Р4.

Печь работает следующим образом.

В каждую камеру 1 печи загружают

S0 углеродистые изделия садкой 2 так, чтобы она соприкасалась с электродами 10. Затем садку .2 пересыпают засыпкой 13, например коксовой. При

55 первоначальном пуске печи в правой камере 1 (фиг. 2) разжигают горелки

12 и йроизводят ее нагрев до 1000—

1300 С. При этом отходящие дымовые газы, проходя вдоль всех камер 1 печи (их направление показано на фиг. 1 и 2 стрелками), нагревают и последующие камеры 1, а затем сбрасываются через отводящий газовый. канал 9 в боров. Таким образом, в печи осуществляется отбор тепла отходящих дымовых газов.

После нагрева камеры 1 до 1050— о

1300 С ее переводят на электронагрев путем подключения электродов 10 через токоподводящие шины 11 к электрической сети. Нагрев проводят до о

2800-3000 С. При этом через горелки

12 подают только воздух для охлаждения муфельных каналов 3 первой камеры 1 до температуры, не превышающей

1600-1700 С (в зависимости от огнеупорных свойств материала каналов).

Нагрев последующих камер 1 проводится уже нагретым воздухом, прошедшим через первую камеру 1, находящуюся на электронагреве. После окончания электронагрева первой камеры

1 она переводится на режим охлаждения, например естественного, а электронагрев проводится в последующей камере 1. При этом на нагрев отходящими газами подключается еще одна загруженная камера 1. После охлаждео ния камеры 1 до 30-50 С ее разгружают, проводят профилактический ремонт, загружают и снова подключают на нагрев.

В процессе эксплуатации печи возможны варианты, когда на электронагреве находятся сразу несколько камер

1 при разных температурах и, кроме того, работают в остальных последующих камерах 1 (температура ниже

1300 С) горелки. При этом возможно увеличение производительности печи в несколько раз. Для интенсификации охлаждения камер 1 можно осуществлять охлаждение принудительно, например, обдувом вентилятором подподовых 4 и муфельных 3 каналов.

Благодаря выполнению распределительных 6 и сборных 7 коллекторов в перегородке 5 и установке их вертикально по обе стороны межкамерных каналов 8 можно существенно снизить аэродинамическое сопротивление перегородок 5 за счет устранения большого числа местных сопротивлений (поворотов, сужений, расширений), а следовательно, снизить сопротивление и всей системы нагрева камер 1 печи

1476280!

О

Конструкция предлагаемой печи с отношениями площади поперечных сечений муфельных каналов 3 камер 1

F, к площадям сборного 7 и распределительного 6 коллекторов Fz и Г равными 0,24-0,3, и отношением площади поперечных сечений муфельных каналов

3 камер 1 F, к площади межкамерных каналов 8 Fg, равным 0,4-0,7, позволяет дополнительно снизить аэродинамическое сопротивление печи, увеличить число работающих камер.

Это позволяет увеличить число работающих камер с 6-9 до 20, без увеличения разрежения на дымососе, а следовательно, и в самих камерах, без изменения качества термообра-.. ботки.

Учитывая, что теплоусвоение камер

1 практически не меняется в предлагаемой печи и составляет от 70 до

250 С, в данной печи возможно достижение температур 2800-3000 С при введении токоподводящих электродов

10 в перегородки 5.

Наиболее эффективной является установка в перегородках Т-образного токоподводящего сборного электрода, собранного из двух прямых электродов. При этом два конца электрода соединены с садками расположенных последовательно камер t а третий— с токоподводящей шиной 1 1. Это позволяет упростить конструкцию электрода и токоподвода к садке, а также избежать вредных утечек тока, которые неизбежны в случае, когда токоподвод для камер осуществляется раздельно от разных источников.

Введение предлагаемого токоподводящего электрода в межкамерные перегородки и выполнение в них вертикальных распределительных и сборных коллекторов по обе стороны межкамерных осевых каналов позволяет повысить качество обработки за счет устранения механических повреждений, возникающих на промежуточных операциях выгрузки-загрузки, имеющих место при двухстадийной термообработке обжигграфитация, а также снизить расход энергоресурсов за счет более полного использования тепла отходящих газов. В результате повышения годного и снижения расхода энергоресурсов существенно снижается и себестоимость этого технологического передела.

Из табл. 1 и 2 следует, что минимальный коэффициент сопротивления будет при отношениях F„ /F и F< /à — 0,3-0,24. При F,/F zx F /Гэ

0,3 1 резко возрастает. При

F

Из табл. 3 следует, что при отношении F /F+ = 0,3 при Rе = 2660

,2,0, т.е. минимально, однако при

887 (= 8,9, т.е. возрастает.

Поэтому, учитывая, что каждая камера в процессе термообработки работает при всех R = 600-10000, использовать это соотношение нельзя, так как это приводит к увеличению гидравлического сопротивления печи.

Кроме того, при этом соотношении ухудшаются условия выравнивания температуры дымовых газов в перегородках из-за увеличения размеров межкамерных осевых каналов, т.е. уменьшения размеров перевальной стенки в перегородке.

F<

При отношении -- = 0,8 коэффиF4 циент сопротивления резко возрастает как при К = 887, так и при

R = 2660. Оптимальным отношением г< в данном случае будет -- = 0,4-0,7, Ф при котором коэффициент сопротивления минимальный. Полученные коэффициенты сопротивлений на порядок меньше коэффициентов печей, следовательно, перепад .давлений на предлагаемой камере печи также на порядок меньше.

Поэтому и оказывается возможным с учетом теплоусвоения камер и введения токопроводящего электрода в перегородки камер совместить технологический передел обжиг-графитация

I на предлагаемой многокамерной кольцевой печи.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить выход годного, снизить расход энергоресурсов и себестоимость термообработки и решить задачу создания экономической, производительной печи совмещенного обжига-графитации.

Т а блица 1

Коэффициент сопротивления

F» 4

P(R, = 2660) 0,27

0,27

0,27

О, 2.7

0,27

2,7

2,3

2,1

2,3

2,3

0,55

0 55

0,55

0,55

0 55

0,31

0,3

0,22

0,24

0,23

Таблица 2

Коэффициент. сопротивления

g (R = 2660) F»

Г1

0 27

0,27

0,27

0,27

0,27

2,7

2,3

2,1

2,3

2,3

0,55

0,55

0 55

0 55

0,55

0,31

0,3

0,27

0,24

0,23

Таблица 3

Коэффициент сопротивления Р

1.

Р»

Г»

R = 887 R = 2660

8,9

6,3

8,9

12,6

27,8

2,0

2,1

2,1

3,8

9,8

0,27

0,27

0,27

0,27

0,27

0,3

0,4

0,55

0,7

0,8

0,27

0,27

0,27

0,27

0,27

5 14

Формула изобретения

Печь для термообработки углеродистых материалов, содержащая камеры с муфельнымн каналами, разделенные перегородками с осевым каналом, распределительным.и сборным коллекторами, нагревательные элементы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества обработки, снижения расхода энергоресурсов и себестоимости процесса, она снабжена токоподводящими шинами, соединенными с камерами посредством электродов, расположенных в перегородках, а распределительные и сборные коллек76280 6 торы установлены вертикально по обе стороны от осевого канала.

2. Печь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что электроды выпол5 иены Т-образными.

3. Печь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я - тем, что отношение площа10 ди поперечных сечений муфельных ка. налов к площади поперечного сечения сборного и распределительного коллекторов составляет 0,24-0,3, а отношение площади поперечных сечений му- .

15 фельных каналов к площади поперечного сечения осевого канала составляет

0,4-0,7.

1476280

5 13 1

° °

° ° °

° ° °

° °

° °

Фиг. 2

Составитель Ю.Усатый

Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар:

Редактор И.Касарда

Заказ 2149/40 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета пр изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Печь для термообработки углеродистых материалов Печь для термообработки углеродистых материалов Печь для термообработки углеродистых материалов Печь для термообработки углеродистых материалов Печь для термообработки углеродистых материалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, ,в частности, к способам и устройствам для нагрева порошковых деталей под горячую штамповку

Изобретение относится к конструкции проходных электропечей для термообработки изделий с охлаждением в воде, вакуумном масле или защитной среде

Изобретение относится к металлурпетескому оборудованию, в частности к промышленным печам для термообработки заготовок

Изобретение относится к устройствам для термической и хнмкко-термической обработки и может быть иснользовано в металлургической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области электротермии, в частности к способам обработки керамических изделий в электропечах

Изобретение относится к термическому оборудованию, а именно к толкательным печам с защитной атмосферой, и предназначено для закалки длинных и мелких изделий (И), длина которых в 10 раз и более превышает поперечное сечение

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для использования в стоматологии при изготовлении фарфоровых зубов

Изобретение относится к проходным электропечам для непрерывной химико-термической обработки

Изобретение относится к туннельным печам для термообработки изделий из ферритовых порошков

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки деталей цветных кинескопов в контролируемых атмосферах

Изобретение относится к оборудованию для термообработки изделий, применяемому, например, в металлургической и металлообрабатывающей промышленности

Изобретение относится к печи для термообработки углеродистых материалов

Наверх