Способ охлаждения садки в колпаковьк печахi*1зобретение относится к металлургической и малшиоатроительной промьщшенности и может применяться в колпаковых печах прокатного производства.известен способ нагрева, вьщерж- ^и- и охлаждения стали в колпаковых' печах, согласно которому ~ защитная тазовая среда циркулирует по замкнутому контуру под муфелем и нагревает или охлаждает садку ] j~^^недостатком этого способа является низкая скорость охлаждения сад- хи из-за наличия' эффекта аэродинамического подогрева защитного газа в направляющем аппарате вентилятора и каналах конверторных колец.. наиболее близким к предлагаемому способ заключается в следующем. на стенде формируют стопу рулонов из 3-4-х штук. дпя устойчивости стопы и для создания циркуляционного контура защитного газа между рулонами устанавливают конвекторные кольца.10стопу накрывают муфелем и начинают продувку подмуфельного пространства защитным газом, с целью удаления кислорода. после окончания продувки включают циркуляционный вентилятор и ставят нагревательный колпак. нагрев рулонов осуществляют по следующей схеме теплообмена. тепло от дымовых газов передается муфелю и от муфеля циркулирующему защитному газу. защитный газ выбрасыг вается циркуляционным вентилятором через выхлопную щель в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. поднимаясь вверх, он нагревается , и распределяется на ряд потоков, направляющихся по конвекторным кольцам во внутреннюю полость рулонов, оттуда^ на всас циркуляционного вентилятора. проходя через конвекторые кольца, защитный газ передает тепло торцам; рулонов. после достижения требуемой температуры отжига и соответствующей выдержки20

Способ охлаждения садки в колпаковьк печахi*1зобретение относится к металлургической и малшиоатроительной промьщшенности и может применяться в колпаковых печах прокатного производства.известен способ нагрева, вьщерж- ^и- и охлаждения стали в колпаковых' печах, согласно которому ~ защитная тазовая среда циркулирует по замкнутому контуру под муфелем и нагревает или охлаждает садку ] j~^^недостатком этого способа является низкая скорость охлаждения сад- хи из-за наличия' эффекта аэродинамического подогрева защитного газа в направляющем аппарате вентилятора и каналах конверторных колец.. наиболее близким к предлагаемому способ заключается в следующем. на стенде формируют стопу рулонов из 3-4-х штук. дпя устойчивости стопы и для создания циркуляционного контура защитного газа между рулонами устанавливают конвекторные кольца.10стопу накрывают муфелем и начинают продувку подмуфельного пространства защитным газом, с целью удаления кислорода. после окончания продувки включают циркуляционный вентилятор и ставят нагревательный колпак. нагрев рулонов осуществляют по следующей схеме теплообмена. тепло от дымовых газов передается муфелю и от муфеля циркулирующему защитному газу. защитный газ выбрасыг вается циркуляционным вентилятором через выхлопную щель в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. поднимаясь вверх, он нагревается , и распределяется на ряд потоков, направляющихся по конвекторным кольцам во внутреннюю полость рулонов, оттуда^ на всас циркуляционного вентилятора. проходя через конвекторые кольца, защитный газ передает тепло торцам; рулонов. после достижения требуемой температуры отжига и соответствующей выдержки20

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапнстнчесннк

Реснубпнн

825661 (Bl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25.01.78(21) 2576858/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 10.05.81 (5l)NL. Кл;

С 21 0 9/663

Й у арстваккм» OIN

CCCP ае делам кэебретенкй к еткрыткк (53 3 УД К 621. 785. .616.9:621.783 .245(088;8) В.В.Трегубов, В.И.Кусов, Г.М.Попов, Д.И.Ярославский и E.È.Òåðåõîâ (72) Авторы изобретения (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ САДКИ

В КОЛПАКОВЫХ ПЕЧАХ

Изобретение относится к металлургической и машиноатроительной промьцпленности и может применяться в колпаковых печах прокатного производства.

Известен способ нагрева, выдерж ки-и охлаждения стали в колпаковых печах, согласно которому защитная газовая среда циркулирует по замкнутому контуру под муфелем и нагревает или охлаждает садку $1$>

Недостатком этого способа является низкая скорость охлаждения садки из-за наличия эффекта аэродинамического подогрева защитного rasa в направляющем аппарате вентилятора и каналах конверторных колец. . Наиболее близким к предлагаемому способ эакл1очается в следующем. На стенде формируют стопу рулонов иэ

3-4-х штук. Для устойчивости стопы и для создания циркулйционного контура защитного гара между рулонами устанавливают конвекторные кольца.

Стопу накрывают муфелем н начинают продувку подмуфельного пространства защитным газом, с целью удаления кислорода. После окончания продувки включают циркуляционный вентилятор

S и ставят нагревательный колпак.

Нагрев, рулонов осуществляют по следующей схеме теплообмена. Тепло от дымовых газов передается муфелю и от муфеля циркулирующему защитному rasy. Защитный гаэ выбрасы;вается циркуляционным вентилятором через выхлопную щель в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Поднимаясь вверх, он нагревается и распределяется на ряд потоков, направляющихся по конвекторным кольцам во внутреннюю полость рулонов, оттуда на всас циркуляционного вентилятора. Проходя через конвекторые кольца, защитный ras передает тепдо торцам рулонов. После достижения треоуемой температуры отжига и соответствующей выдержки

825661

45

3 нагревательный колпак снимают, и начинается процесс охлаждения садки под муфелем. При охлаждении наблюдается обратная картина. Защитный газ отбирает тепло от рулонов и пере5 дает его муфелю, а от муфеля в окружающее пространство, После достижения температуры 140-180 С циркуляО ционный вентилятор выключают и .снимают муфель 12).

Недостатком известного способа тепловой обработки холоднокатаной стали является низкая производительность процесса, которая определяется скоростью нагрева и охлаждения рулонов. Причем, если средняя скорость нагрева лежит в пределах 15-20 град/ч, то средняя скорость охлаждения практически в 1,5-2 раза меньше и равна

5-10 град/ч. Особенно низкие скорости охлаждения (2-5 град/ч) наблюдается в конечной стадии охлаждения, в интервале температур от 350-300 до 180-140 С. В этом интервале существенное влияние на скорость охлаждения оказывает эффект аэродинамического подогрева защитного газа.

Сущность эффекта аэродинамического подогрева газа заключается в том, что в замкнутой кольцевой системе

30 защитный газ, многократно циркулируя через вентилятор, нагревается. Нагрев защитного газа происходит за счет местных сопротивлений, турбулентно— сти, потока, механической энергии ротора циркуляционного вентилятора.

Колпаковые печи характеризуются наличием замкнутого контура движения защитного газа, однако влияние внешнего теплообмена между муфелем и окру-40 жающей средой несколько снижает эффект аэродинамического подогрева газа и он проявляется лишь в конце охлаждения. В этот момент тепловые потоки от муфеля в окружающую среду соизмеримы с теплом, получаемым защитным газом в процессе циркуляции. Так как эти величины противоположны по знаку, происходит замедление процесса охлаждения. 50

Цель изобретения — повышение про» изводительности процесса.

Поставленная цель достигается

55 тем, что циркуляцию защитного газа под муфелем ведут с циклическим отключением циркуляционного вентилятора.

4.

Предлагаемый способ отжига холоднокатаной стали реализуется следующим образом.

На стенде формируют стопу рулонов, которую накрывают муфелем. В подмуфельное; пространство подают защитный газ и включают циркуляционный вентилятор. После окончания холодной продувки ставят нагревательный колпак. Процесс нагрева рулонов осуществляют по следующей схеме: дымовые газы через муфель нагревают защитный газ, а он нагревает рулоны.

Ло достижению под муфелем требуемой температуры отжига 680-710 С начинается процесс выдержки с целью устранения температурного перепада как по высоте, так и по сечению рулонов.

После окончания выдержки нагревательный колпак снимают и начинают процесс охлаждения садки рулоноз под муфелем, при работающем циркуляционном вентиляторе. Защитный газ при движении (циркуляции) через каналы конвекторных колец омывает торцы рулонов, а также боковые поверхности, отбирая при этом тепло и передавая его муфелю. Когда температура в подмуфельном пространстве достигает величины

250-300 С циркуляционный вентилятор выключают, При отключении вентилятора принудительная циркуляция защитного газа через каналы конвекторных колец прекращается, следовательно, аэродинамический подогрев газа в этот отрезок времени отсутствует.

Тепло, накопленное объемом защитного газа за счет аэродинамического подогрева и за счет теплопередачи от рулонов садке, передается муфелю в результате свободной конвекции защитного газа, которая определяется разностью температур между муфелем, защитным газом и стопой рулонов. От муфеля тепло передается в окружающее пространство благодаря свободной конвекции воздуха. Значительная часть тепла от стопы рулонов отводится теплолроводностью через стенд. Отсутствие аэродинамического подогрева защитного газа при такой схеме теплопередачи, приводит в первоначальный момент после отключения циркуляционного вентилятора к резкому снижению температуры защитного газа и стопы рулонов. Через 2-3 ч охлаждения садки без принудительной 0".ркуляции скорость падения гем825661 пада между муфелем и зашитным газом приводит к тому, что в каналы конвекторных колец защитный газ поступает с меньшей температурой, чем металл, следовательно, передача тепла идет от металла к защитному газу, т.е. процесс охлаждения садки идет по обычной схеме теплообмена. Через 1-2 ч работы циркуляционного вентилятора

10 скорость охлаждения замедляется, так как суммарное количество тепла, получаемое, защитным газом за счет аэродинамического подогрева, и тепло, отдаваемое муфелем в окружающее про15 странство; становятся величинами одного порядка, но противоположными по знаку. Вновь производится выключение циркуляционного вентилятора.

Такой способ охлаждения холоднощ катаной стали (с циклической работой циркуляционного вентилятора) по сравнению с известным позволяет сократить время охлаждения садки в колпаковой печи, время всей тепловой

25 обработки металла и, следовательно, повысить производительность печей этого типа.

Формула изобретения пературы защитного газа и металла замедляется в результате того, что величины тепловых потоков от стопы рулонов к муфелю и от муфеля в окружающее пространство начинают сравниваться, так как благодаря свободной конвекции защитного газа постепенно в подмуфельном пространстве устанавливается тепловое равновесие между защитным газом и металлом.

Тепловое равновесие приводит к затуханию свободной конвекции защитного газа. Нарушается тепловое равновесие за счет циклического (через

2-4 ч после выключения) включения циркуляционного вентилятора. В первые

15-30 мин его работы, происходит подъем температуры защитного газа и металла, что можно объяснить следу.ющей схемой теплообмена. При включении циркуляционного вентилятора из выхлопной щели выбрасывается наиболее холодная часть защитного газа, соприкосавшаяся со стендом. Двигаясь вдоль поверхности муфеля, защитный газ не охлаждается, а нагревается, т.е., когда он поступает в каналы конвекторных колец, между ним и торцами рулонов существует температурный перепад. В результате 30 теплообмена температура рулонов повышается, а температура защитного газа, выходящего из каналов конвекторных колец во внутреннюю полость, снижается. Однако это снижение температуры практически компенсируется за счет аэродинамического подогрева в диффузорах направляющего аппарата, т.е. температура защитного газа вновь выбрасываемого из выхлопной щ щели, остается на прежнем уровне или несколько повышается. Постепенно многократно циркулируя, температура защитного газа начинает повышать температуру муфеля, т.е..начинается пе- 4 редача тепла от защитного газа к муфелю. Создание температурного переСпособ охлаждения садки в колпаковых печах, включающий циркуляцию защитного газа под муфелем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности лечи, циркуляцию защитного газа под муфелем производят циклически за счет периодического включения и отключения циркуляционного вентилятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. "Наука и техника", 1976, Р 11. с. 30-31.

2. Аптерман В.Н. Колпаковые печи.

М., "Металлургия", 1965, с. 8-10, 115.

Составитель В.Смирнов

Редактор Л.Пчелинская Техред Е.Гаврилешко Корректор C. .Øoìàê

Заказ 2415/49 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4