Рейтер нагревательной печи

 

Сущность изобретения: рейтер нагревательной печи содержит жаростойкий корпус и опору с соединительными выступами в виде продольных и поперечных элементов. С целью повышения срока службы рейтера за счет обеспечения прочности соединения опоры с жаростойким корпусом продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом продольный и поперечные элементы соединительного выступа выполнены толщиной, равной 0,8-1,12 толщины основания опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6-0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3-0,5 ширины рейтера, 3 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723241/02 (22) 24.07,89 (46) 30,09,92. Бюл. Rb 36 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) С.Н.Бюльгер, В.Л.Крохотин и В.Л.Ткачев (56) Патент ЕР N 0039630, кл. F 27 0 3/02, 1981. (54) РЕЙТЕР НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ (57) Сущность изобретения. рейтер нагревательной печи содержит жаростойкий корпус и опору с соединительными выступами в

Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам с механическим перемещением нагреваемого материала и может быть применено в металлургической и машиностроительной промышленностях в печах толкательного типа и с шагающими балками.

Известен рейтер нагревательной печи, содержащий жаропрочный корпус, в виде трапеции, жестко соединенный с прокладкой, привариваемой к водоохлаждаемой трубе, При использовании данного рейтера соединение корпуса рейтера с основанием недостаточно прочное. Возникают большие контактные напряжения от перемещающейся заготовки т.к, малы контактные площадки между корпусом и основанием рейтера, Известен рейтер нагревательной печи, содержащий опору с жаропрочной вставкой трапецеидальной формы, жестко соединенный с опорой, привариваемый к водоохлаждаемой трубе через накладку.

„„Я „„1765660 А1 (я)л F 27 0 3/02, F27 В 9/30 виде продольных и поперечных элементов.

С целью повышения срока службы рейтера за счет обеспечения прочности соединения опоры с жаростойким корпусом продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом продольный и поперечные элементы соединительного выступа выполнены толщиной, равной 0,8 — 1,12 толщины основания опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6 — 0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3-0,5 ширины рейтера, 3 ил., 3 табл.

При использовании данного рейтера контактное напряжение между основанием рейтера и корпусом находится в допустимых пределах т.к. контактные площади увеличены за счет увеличения высоты основания, но при этом верхняя часть основания значительно удаляется от охлаждаемой трубы и подвергается воздействию высоких температур и поэтому возникает необходимость применения для основания (опоры) дорогостоящих специальных сплавов, содержащих хром, никель, титан, сл ()с, Наиболее близким по технической сущ( ности к предлагаемому рейтеру является рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соединительнымы выступами в виде сочетания продольных и поперечных элементов. Длина продольного элемента составляет 0,85-0,9 от длины рейтера, а длина поперечного элемента основания рейтера составляет 0,550,6 ширины рейтера.

1765660

Соединительные выступы основания рейтера дают возможность изготовить рейтер, воспринимающим нагрузки при высоких температурах, не применяя дорогостоящих сплавов за счет развитой 5 поверхности контакта между корпусом и ос нованием рейтера.

Однако при такой длине продольных и поперечных элементов на торцевых и боковых стенках корпуса рейтера возникают 10 трещины из-за местного утонения, что приводит к снижению прочности рейтера.

Кроме того, соотношения толщин элементов, образующих соединительный выступ опоры не обеспечивают достаточной 15 прочности опоры рейтера и жаропрочного корпуса. Толщина поперечного элемента составляет 4 толщины основания, а продольного элемента — 2 толщины основания рейтера (многотрефовое соединение), Такое 20 резкое изменение сечения приводит к раковинам, пустотам, трещинам и снижает надежность работы рейтера.

Цель изобретения — повышение срока службы рейтера за счет обеспечения проч- 25 ности соединения опоры с жаростойким корпусом.

Поставленная цель достигается тем, что, рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соедини- 30 тельным выступом в виде продольных и поперечных элементов, где продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом элементы соединитель- 35 ного выступа выполнены толщиной, равной

0,8 — 1,12 толщины основания опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6—

0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3 — 0,5 ширины рейте-. 40 ра.

Дополнительной проверкой научно-технической информации не выявлено источников, аналогичных предложенному устройству по совокупности признаков, 45 приводящим к достижению поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "существенное отличие".

На фиг. 1 изображен предлагаемый рей- 50 тер, поперечное сечение; на фиг, 2 — опора рейтера, вид сверху; на фиг. 3 — рейтер, продольное сечение.

Рейтер нагревательной печи содержит жаростойкий корпус 1 и опору 2 с соедини- 55 тельным выступом 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 шириной д и высотой h.

Соединительный выступ 3 состоит из продольного элемента 4, расположенного вдоль оси 00 рейтера и двух поперечных элементов 5, расположенных симметрично относительно центра тяжести рейтера (фиг.

2).

Продольный 4 и поперечный 5 элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх (фиг, 3).

Толщины д продольного элемента 4 и

62 поперечных элементов 5 соединительного выступа 3 (фиг. 2) выполнены величиной равной толщине д основания опоры 2: д1 = (0,8 — 1,12)

02 = (0,8 — 1,12)

Величины д и дг установлены экспериментально (см. табл. 1) Установлено, что при выполнении элементов соединительного выступа 3 менее 0,8 толщины основания опоры 2 наблюдается разрушение в местах соединения выступа с опорой: раскрашивание металла, трещины, при усилении нагрузки — слом, Если эта величина более 1,12, то также наблюдается разрушение основания в месте соединения выступа с опорой.

Продольный элемент 4 соединительного выступа 3 выполнен длиной L1, равной

0 6 — 0,8 длины рейтера 1. (фиг, 2);

11 = (0,6 — 0,8)1

Величина L> установлена экспериментально (см. табл. 2).

Установлено, что при длине продольного элемента менее 0,6 длины рейтера наблюдается недостаточная прочность рейтера в продольном направлении. Появляются трещины у основания элемента, При установлении длины более 0,8 также наблюдается недостаточная прочность жаростойкого корпуса, появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов.

Длина I< поперечных элементов 5 соединительного выступа 3 выполнена равной 0,3 — 0,5 ширины l рейтера (фиг, 2).

11 = (0,3 — 0,5)l

Величина 1 установлена экспериментально (см, табл. 3).

Установлено, что при длине поперечных элементов менее 0,3 ширины рейтера наблюдается недостаточная прочность рейтера в поперечном направлении: появляются трещины у основания элементов, При длине более 0,5 ширины рейтера также наблюдается недостаточная прочность жаростойкого корпуса: появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов, В предлагаемой конструкции рейтера опора 2 соединяется с корпусом 1 рейтера методом литья, Заранее отлитую опору 2 с соединительными выступом 2 в виде про1765660

ЭФфективность использования

Толщина элементов соединительного выступа о,76

Неудовлетворительная. Наблюдается разрушение в местах соединения выступа с спорой - раскрашивание металла, трещины, при увеличении нагрузки -, слом.

0,86

Удовлетворительная, разрушений в местах соединения выступа с опорой не наблюдается. Хорошо воспринимает продольные и .поперечные нагрузки.

1,126

Удовлетворительная. Разрушений в местах соединения выступа с опорой не наблюдается. Хорошо воспринимает продольные и поперечные нагрузки.

1,36

Неудовлетворительная. Наблюдается разрушение основания в месте соединения с выступом: трещины, сколы дольных 4 и поперечных 5 элементов устанавливают в подготовленную форму соединительным выступом 3 вниз. Подвод расплава жаростойкого материала осуществляется со стороны боковой поверхности 5 корпуса 1 рейтера.

При заливке расплава материала корпуса 1 рейтера в форму соединительные выступы 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 опоры 2 являются центрами 10 кристаллизации расплава и вокруг них застывает первые порции металла, образуя плотное соединение (без зазора) корпуса 1 и опоры 2. Поскольку масса опоры 2 значительно меньше массы корпуса 1, то опора 2 15 при заливке быстро прогревается до температуры расплава и последующее остывание идет совместно и корпуса и основания рейтера.

Рейтер нагревательной печи, содержа- 20 щий жаростойкий корпус 1 и опору 2 с соединительным выступом 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 приваривают к водоохлаждаемой трубе нагревательной печи, 25

Выполнение опоры с соединительным выступом в виде продольных и поперечных элементов позволяет воспринимать нагрузки со стороны нагреваемого металла в продольном и поперечном направлениях, 30 также увеличивать поверхность контакта между основанием и жаростойким корпусом рейтера и следовательно повысить прочность соединения корпуса с опорой и увеличить срок службы рейтера. 35

Выполнение продольного и поперечного элементов в форме трапеции, обращенного большим основанием вверх дает возможность гарантированного неразъемного соединения основ ния рейтера с корпусом.

Выполнение элементов соединительного выступа толщиной равной 0,8 — 1,12 толщины основания опоры рейтера дает возможность получения более качественной отливки (избежать таких дефектов литья как раковины, трещины, пустоты), а при выполнении продольных элементов длиной 0,6 — 0,8 длины рейтера и поперечных элементов длиной 0,3 — 0,5 ширины рейтера позволяет воспринимать рейтеру значительные нагрузки при высоких температурах за счет развитой поверхности контакта между корпусом и основанием рейтера, не образуя местных утонений стенок корпуса, приводящих к снижению его прочности.

Формула изобретения

Рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соединительными выступами в виде продольных и поперечных элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения срока службы путем обеспечения прочности соединения опоры с жаростойким корпусом, продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом элементы соединительного выступа выполйейы толщиной, равной 0,8 — 1,12 толщины основания-опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6 — 0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3 — 0,5 шиРины РейтеРа. Т à б л и ц а 1

1765660 8

Та бли ца 2

0,5

0,6

0,9

Табли ца 3

0,2

Длина продольного элемента соединительного выступа

Длина поперечного элемента соединительного выступа

0,3

0,4

0,5

0,6

Эффективность использования

Недостаточная прочность рейтера в продольном направлении. Появляются трещины у основания элемента.

Прочность рейтера удовлетворительная

Прочность рейтера удовлетворительная

Недостаточная прочность жаростойкого корпуса. Появляются трещины, до 40 мм длиной на корпусе в районе расположения элемента.

Эффективность использования

Недостаточная прочность рейтера в поперечном направлении. Появляются трещины у основания элементов

Прочность рейтера удовлетворительная

Il

Прочность рейтера удовлетворительная

Недостаточная прочность жаростойкого корпуса ° Появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов (длиной до 30 мм).

1765660

Составитель Л.Данилов

Техред М.Моргентал Корректор Л,Ливринц

Редактор A .Eep

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

Заказ 3377 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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