Агрегат для скоростного нагрева металла

 

Сущность изобретения: агрегат содержи г стальной кожух, футерованный изнутри теплоизоляционным материалом, рабочую камеру из огнеупооного материала, состоящую из двух частей - камеры скоростного нагрева, состоящей из секций цилиндрической формы и камеры выдержки В футеровке концентрично рабочей камере скоростного нагрева и камере выравнивания температур выполнен газоход, который соединен с камерой выдержки в разгрузочном конце агрегатя и газоотводящим трактом в начале агрегата В каждой секции камеры скоростного нагрева установлены верхние и нижние ряды сопел для подачи газовоздушной смеси в зону СКОРОСТНОГО нагрева размещенные равномерно по длине и периметру секций Нагреваемая заготовка перемещается по длине рабочей камеры и обрабатывается продуктами сгорания газовоздушной смеси истекающей из сопел. Продукты сгорания перемещаются к концу рабочей камеры осуществляя интенсивный нагрев металла совместно с высокоскоростными струями и выравниват распределение температур в металле 2 ил Г™

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)з С 21 0 9/00, " 27 В 9/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИ".АИИЕ 1, ЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855598/02 (22) 30.07.90 (46) 07.09.92. Бюл, ¹J ЗЗ (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров "ВНИИЭнергоцветмет" (72) Д.Н. Попов, T.В. Пономарева, А.Ф. Мысик, IO,Н, Юрьев, В.С. Токарь и С.А. Трусков (56) Авторское свидетельство СССР

К. 852947, кл, С 21 0 9/00. 1981, (54) АГРЕГАТ ДЛЯ СКОРОСТНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА (57) Сущность изобретения: агрегат содержит стальной кожух, футерованный изнутри теплоизоляционным материалом, рабочую камеру из огнеупорного материала, состоящую из двух частей — камеры скоростного нагрева, состоящей из секций цилиндричеИзобретение относится к тепловой обработке металлов, а именно к конструкциям печей скоростного нагрева металлов и сплавов, и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производи.гельности агрегата и экономия топлива за счет повышения эффективности тепловой обработки заготовок.

На фиг, 1 изображен агрегат скоростного нагрева, поперечный разрез; на фиг, 2— разрез А — А на фиг. 1, Агрегат содер>кит стальной кожух 1, футерованный изнутри теплоизоляционным материалом 2, рабочую камеру 3 из огне. АЗ 1759969 Al ской формы, и камеры выдержки. В футеровке концентрично рабочей камере скоростного нагрева и камере выравнивания температур выполнен газоход, который соединен с камерой выдержки в разгрузочном конце агрегата и газоотводящим трактом B начале агрегата. В каждой секции камеры скоростного нагрева установлены верхние и нижние ряды сопел для подачи газовоздушной смеси в зону скоростного нагрева, размещенные равномерно по длине и периметру секций. Нагреваемая заготовка перемещается по длине рабочей камеры л обрабатывается продуктами сгорания газовоздушной смеси, истекающей из сопел.

Продукты сгорания перемещаются к концу рабочей камеры, осуществляя интенсивный нагрев металла совмест но с высокоскоростными струями и выравнивая распределение температур s металле. 2 ил. упорного материала, состоящую из двух частей — камеры 4 скоростного нагрева, состоящей из секций 5 цилиндрической формы, и камеры 6 выдержки. Число секций 5 скоростного нагрева зависит от конкретных теплофизических параметров и условий нагрева металлических заготовок, В к;:дой секции 5 камеры 4 размещены два ряда металлических сопел 7, проходящих через верхние части рабочей камеры 3 и кожуха 1, и два ряда металлических сопел 8, проходя- щих через нлжние части рабочей камеры 3 и кожуха 1, Сопла ".-. и 7 закреплены в кожухе

1 и соединены с трубами 9 для подачи газовоздушной смеси в рабочую камеру 3, расположенными снаружи кожуха 1 агрегата и прикрепленными к нему, 1759009

Длина камеры 6 выдержкл зависит ог теплофизических свойств нагреваемого ме".лла и требований к неравномернс «ти распределения температур по периметру и сечени«о заготовок, предъявляемых технологией их обработки, Внутреннил диаметр камеры 6 на 10 — 30 меньше внутреннего диаметра камеры 4, Веллчина уменьшения сечения камеры выдержки по сравнению с сеченлем камеры скоростного нагрева зависит от диаметра и профиля нз-реваемых заготовок.

Б футеровке кожуха :oнцентрично рабочей камере 4 скорастнога нагревз и камере 6 выдержки выполнен газохад 10. в котором расположены трубы 11, соединенные кольцевымл коллекторами — холодного

12 л горячего 13 воздуха. Г"",;з-оход 1«0 соединен с камерой выдержки через отверстия 14 в разгрузочном конце агрегата и через коллектор 15, установленный в ко>кухе l агрегата, с газоатводящим трактам (не г.оказан) в начале агрегата. Металличес«;зя заготовка

16 расположена на желобе 17 из жаропроч:-«ого металла, размешенном в нижней «асти полости рабочей камеры 3 во всей ее длине л закрепленном в торцовых частях стального ко><уха 1, К нижней части ажухз 1 агрегата присоединены стайки 18, жестка закрепленные на основании 19.

Агрегат скоростного нагрева работает следующим образам, По осл рабочей камеры 3 транспортирующим угтрайством (не показана) передвигается па жег«обу 17 нагреваемая заготовка

16 круглого или квадратчого сечения, По мере движения ана нагревается продукта« è сгорания газоваздушнай смес,, лстекающей со скоростью 100-250 «м/с из сапел 7 и В. Гязоваздушная смесь нз горение посту пает в сопла 7 и 8 по трубам 9 из горелок (не показаны), в которых происходит смешивание прироцнога газа и горя «ега воздуха.

Воздух на горение топлива г«адается вентилятором (не показан) через коллектор

«2 холодного воздуха, откуца распределяется по трубам 11 и подогревается в них за счет тепла продуктов сгорания. Подогретый до 400-500 С воздух собирается в коллектор 13 горячего воздуха, а затем — в горелки для смешиван«ля с топливом, В результате сгорания струй газавоз-„ушной смеси осуществляется нагрев заготовки как под действием конвекции, так и зг счет теплообмена излученлем между стенками рабочей камеры «л поверхностью заготовки. По мере передвиженля заготовки к концу камеры 4 скоростного нагрев- происходит нагрев метзлла от начальной до требуемой температуры (например, 1000 С}.

10 i5

3Г

Для этого в каждой из секций 5 скоростного нагрева обеспечивается свой температурный режим, зависящий от теплофизических характеристик нагреваемого изделия, В камере 6 выдер>кки происходит «лнтенсивное амывание поверхности заготовки суммзрным потоком продуктов сгорания, образовзвшлхся во всех секциях 5 скоростного нагрева. Под его действием выравнлвается температура металла и завершается тепловая обработка заготовки. После нагрева она подается на паследуюшу«о обработку.

Продукты сгорания с температурой, равной температуре нагрева металла, под=",þò из камеры 6 — ûäåðæêè через отверстия

14, расположенные по всему периметру раба «ей камеры 3, в газоход 10, Перемещаясь в газохаде 10 от конца агрегата к его началу, процукты сгор«а«ия омывают рабочую камеру с внешней с.: ороны и та":. м образом повь««««з«ют температуру вне:, «,".ей поверхности рабочей камеры, уменьшая тепловой поток через стенку.

Одновременна продукты сгоран«ля передают тепло воздуху, проходящему в трубках 11, расположенных в газоходе 10, и по мере продвижения к коллектору 15 их тем, -ература снижается до 450-550 С. Из коллектора 15 дымовые газы подаются в теплообменник, проходят дымосос и поступают в боров и дымовую трубу (эти устройства на чертеже не показаны).

Г!рименение предлагаемой конструкции агрегата скоростного нагрева металла позволяет за счет повышения эффективности тепловой работы снлзить расход топлива нг нагрев заготовок, увеличить производительность агрегата, а попутно уменьшить ега габариты и массу.

Формула изобретения

Агрегат для скоростного нагрева металла. содержащий стальной кожух, футерован:у«o кам".ðó скоростнага нагрева, состоящую из секций цилиндрической фар .««-.«, устанавленные по периметру и длине секций горелки с металлическими соплами, транспортирующее и газоотводящее устройства, отличающийся тем,-«то,с целью повышения производ«лтельности агрегата и экономии топлива за счет интенсификации процесса теплаобмена, агрегат. снабжен дополнительной камерой выдержки, выполненной с площздыа проходного сечения, меньшей площади проходного сечения камеры скоростного нагрева, а в футеровке канце.«трична камерам скоростного нагрева и выдержки выполнен канал с рз;-«мещенными в нем параллельно продольн-A аси агрегата трубами для падогре1759909 ва воздуха, причем канал соединен с камерой выдержки в разгрузочном конце агзега5« с», та и с газоотводящим трактом в начале агрегата.

) 4