Печь для термической обработки изделий

 

Сущность изобретения: в печи для термической обработки изделий, содержащей выдвижной под, теплоизолированную рабочую камеру, горелочные устройства, расположенные в боковых стенах камеры на разных по высоте уровнях, отводы продуктов горения на уровне пода и решетчатые стенки с отверстиями переменного диаметра по высоте, установленные перед горелками нижнего ряда, диаметр отверстий решетчатой стенки составляет 2,5 - 3,0 ее толщины, при этом решетчатая стенка расположена от боковой стенки на расстоянии, равном 4,5 - 6,5 диаметра нижнего ряда отверстий. 2 ил. , 1 табл.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, в частности к печам для обжига, отпуска и закалки изделий.

Известна печь для термической обработки крупногабаритных изделий, содержащая выкатной под с горизонтальными каналами для отвода дымовых газов, перекрытых сверху стальными плитами, при этом плиты выполнены с продольными ребрами, перекрывающими боковые стенки каналов (авт. св. N 744205, кл. F 27 B 3/06, 1980). Печь содержит также теплоизолированную рабочую камеру, горелочные устройства, расположенные в боковых стенах камеры, отводы продуктов горения на уровне пода и огнеупорные стенки, расположенные перед горелками.

Недостаток такой конструкции печи в том, что поток дымовых газов направляется сначала на верхнюю часть изделий, а затем, смывая нижнюю часть, уходит в дымопад. Верхняя часть изделия смывается более высоко температурными газами, чем нижняя часть. Это приводит к неравномерному нагреву изделия по высоте, создается опасность местного перегрева той части изделия, которая непосредственно обращена к боковым стенкам камеры. Все это ухудшает качество нагрева изделий.

Наиболее близкой к предложенной является печь для термической обработки изделий, содержащая рабочую камеру с дымоотводом на уровне пода, горелочные устройства, размещенные на уровне пода и под сводом, распределительные стенки с отверстиями, установленные перед горелками ("Печи машиностроительной промышленности", сб. трудов, выпуск 34, М. 1974, с. 96).

Недостатком конструкции печи является то, что установленные распределительные стенки с отверстиями переменного сечения для равномерности теплового потока по поперечному сечению печи не обеспечат предлагаемой равномерности из-за наличия отводов дыма между распределительными стенками и нарушения эпюры скоростей дыма по поперечному сечению печи при изменяющемся количестве отбираемого дыма в указанные отводы.

Цель изобретения - повышение качества нагрева путем сохранения направленности потока дымовых газов, улучшения равномерности прогрева садки и устранения местного перегрева отдельных изделий садки.

Указанная цель достигается тем, что в печи для термической обработки изделий, содержащей выдвижной под, теплоизолированную рабочую камеру, горелочные устройства, расположенные в боковых стенах камеры на разных по высоте уровнях, отводы продуктов горения на уровне пода и решетчатые стенки с отверстиями переменного диаметра по высоте, установленные перед горелками нижнего ряда, диаметр нижнего ряда отверстий решетчатой стенки составляет 2,5-3,0 ее толщины, при этом решетчатая стенка расположена от боковой стенки камеры на расстоянии, равном 4,5-6,5 диаметра нижнего ряда отверстий.

Дополнительный поиск известных в науке и технике решений показал на отсутствие признаков печи, аналогичных предложенным, для достижения поставленной цели, поэтому предложенная печь для термической обработки изделий соответствует критерию, существенные отличия".

На фиг. 1 показан общий вид печи; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Печь для термической обработки изделий содержит теплоизолированную рабочую камеру 1, горелочные устройства 2, расположенные в боковых стенах камеры 3 на разных по высоте уровнях. На уровне выдвижного пода 4 выполнены отводы продуктов горения 5, представляющие собой зазор, образующийся между нагреваемым изделием 6, расположенным на поду 4 и неподвижным подом 7. На неподвижном поду 7 установлена решетчатая стенка 8 с толщиной S с отверстиями переменного диаметра по высоте 9 и 10, которая находится на определенном расстоянии l перед горелками нижнего ряда 2. Диаметр отверстий 9 нижнего ряда d решетчатой стенки 8 составляет 2,5-3,0 ее толщины S. Расстояние от решетчатой стенки 8 l до боковой стенки камеры 3 равно 4,5-6,5 диаметра нижнего ряда отверстий 9 d.

Печь работает следующим образом. На выдвижной под 4 помещают нагреваемое изделие 6 и устанавливают его в рабочую камеру 1 печи. Затем через горелочные устройства 2 в рабочую камеру 1 подают топливо и осуществляют процесс термической обработки изделия 6 по заданному режиму. Продукты горения, поступающие через верхние горелки 2, обогревают верхнюю часть изделия 6, проходя через отверстия 9 и 10, расположенные в решетчатой стенке 8, нагревают нижнюю часть изделия 6.

Для обеспечения направленности потока продуктов горения под садку изделий 6 диаметр нижнего ряда отверстий решетчатой стенки 8 выполнен равным 2,5-3,0 ее толщины. При выполнении диаметра отверстий менее 2,5 толщины решетки повышается сопротивление решетки, уменьшается количество продуктов горения, а значит и количество тепла, подаваемого к нижней части садки изделий. Возникает неравномерность нагрева изделия по высоте. При выполнении диаметра отверстий более 3,0 толщин решетки не обеспечивается форма потока продуктов горения и его направленность, поток размывается, снижается количество тепла, подаваемого к нижней части садки изделий. Возникает также неравномерность нагрева изделий по высоте.

Решетчатая стенка расположена от боковой стенки камеры на расстоянии, равном 4,5-6,5 диаметра нижнего ряда отверстий из условия обеспечения заданной температуры потока продуктов горения, поступающих к нижней части нагреваемого изделия. При расстоянии решетчатой стенки от боковой стенки камеры менее 4,5 диаметра нижнего ряда отверстий решетка перегревается, повышается температура продуктов горения и возможны местные перегревы нижней поверхности садки изделий. При расстоянии решетчатой стенки от боковой стенки камеры более 6,5 диаметра нижнего ряда отверстий снижается кинематическая энергия струи продуктов горения, выходящих из горелки, снижается ее эжектирующая способность на выходе из решетчатой стенки. При этом уменьшается количество тепла, подаваемого к нижней части садки изделий.

В таблице приведены данные по опытному замеру температур с помощью термопар, установленных в верхней и нижней поверхности изделия при нагреве. (56) Печи машиностроительной промышленности. Сборник трудов. Выпуск 34, М. 1977, с. 96.

Формула изобретения

ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ преимущественно с выдвижным подом, содержащая рабочую камеру с дымоотводом на уровне пода, горелочные устройства, размещенные в боковых стенках камеры на разных по высоте уровнях, и распределительные стенки с отверстиями, отличающаяся тем, что отверстия в распределительных стенках по высоте выполнены переменного диаметра, причем отверстия нижнего ряда выполнены диаметром, равным 2,5 - 3,0 толщины стенки, при этом стенки с отверстиями размещены относительно боковой стенки камеры на расстоянии, равном 4,5 - 6,5 диаметрам отверстий нижнего ряда.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3