Печь для нагрева изделий

Печь для нагрева изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

956579 (61) Дополнительное к авт. свид-ву ! (22) Заявлено 13.02.81 (21) 3279127/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0709В2.Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 0709.82 (51) М. Кл.з

С 21 0 1/44

27 В 3/00

С 21 D 9/663

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621 783 .246.1(088.8) Д.А.Дудко, В.В.Приймачек и Л.П.Олевская. . : и,, ) 88< gg Я

« -»ere;

«

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени инсти электросварки им. Е.О.Патона, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПВЧЬ ДЛЯ НЛГРКВЛ ИЗДКЛИИ

Изобретение относится к конструкциям нагревательных печей и может быть использовано для нагрева бунтов, цилиндров и заготовок тороидальной формы под дальнейшую обработку давлением, а также для светлого отжига рулонов ленты в металлургии и машиностроении.

Известны газовые кольцевые печи с вращающимся подом (1).

Недостатками этих печей являются потери тепла и связанная с этим потребность.в повторйом нагреве объема.

Для светлого отжига рулонов ленты используют колпаковые печи с передачей тепла от дымовых газов внутреннему муфелю, а от него нагреваемому металлу $2).

Такая ступенчатая теплопередача характеризуется низкой эффективностью.

Наиболее близким к изобретению является печь для нагрева в жидком шлаке слитков перед прокаткой, содержащая рабочую камеру, кольцевой йод, горелку с соплом (3).

Недостатком данной печи является низкая интенсивность нагрева за счет слабого перемешивания шлака.

Цель изобретения — интенсификация процесса нагрева за счет лучшего пвремешивания нагревающей среды и обеспечения безопасных условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что в печи для нагрева изделий, содержащей корпус с крышкой, рабочую камеру, кольцевой под и горелки с соплами, горелки установлены в боковой стенке пода с соплами,. выходящими внутрь рабочей камеры п8д углом

20-50о к горизонталн и год углом

3-25 к касательной пода.

Кроме того, корпус печи в верхней части по периметру снабжен козырьком, направленным к центру печи.

На фиг. 1 изображена печь, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, горизонтальный разрез; на фиг. 3 печь для нагрева цилиндров и отжига рулонов ленты.

Печь для нагрева изделий содержит корпус 1 с рабочей камерой 2 цилиндрической формы, заполненной нагрева тельной средой 3 (например, жидким шлаком), с кольцевым подом 4, рабочая камера 2 в верхней части имеет защитный козырек 5, нагреваемое изделие 6 (например, бунты, тороиды,стопы рулонов). В боковой стенке 7 установлены горелки 8 в количестве не менее двух, при этом горелки расположе95б579 ны под углом 20-50 к горизонтали и тангенциально под углом 3-25 к касательной пода. В рабочем состоянии печь заполнена нагревательной средой

3 до уровня 9 и накрыта съемной крышкой 10. 5

Печь работает следующим образом.

Включают. водяное охлаждение сопел

11 горелок 8, выходящих в рабочую камеру 2. Затем, разжигают горелки

8. После этого, открыв крышку 10, в 1О камеру 2 заливают жидкий шлак 3 до уровня налива 9, с помощью автоматики поднимают расходы горючего газа и воздуха до необходимых номиналов и разогревают шлак 3 до рабочих темпе- 15 ратур. Далее бунт б с помощью клещевого захвата помещают тельфером в рабочую камеру 2 печи и закрывают крышку 10. Начинается процесс разогрева бунта. B процессе нагрева горелками шлака 3 он начинает двигать ся по кругу, подгоняемый истекающими из сопел 11 горелок 8 факелами. Горелки 8 установлены под углом к го,—

О ризонтали 20-50 . При таком расположении горелок расплаву передается наибольшее количество движения. При угле наклона горелок 8 меньшем 20 факел покидает расплав, не успев передать ему всю кинетическую энергию, а при угле наклона горелок 8 большем

50 > струи факела перемешивают шлак 3 больше в вертикальном направлении, чем в горизонтальном, что замедляет круговое движение всей массы шлака.

Одновременно горелки 8 располагаются в стенке 7 тангенциально под о углом 3-25 к касательной. Такое размещение горелок способствует наилучшему перемешиванию шлака в горизон- тальной плоскости и придает ему на-, 40 ибольшее вращение. Если угол наклона горелок 8 к касательной меньше

3, то факельные струи могут разрушать стенку 7. Если же угол наклона горелок 8 в горизонтальной плоскос- 45 ти больше 25,то вращающееся воздействие факельных струй на шлак 3 снижается. Возбуждаемые в шлаковой ванне циркуляционные потоки обеспечивают тщательное перемешивание распла- 50 ва, тем самым усредняя температуру по его объему и интенсифицируя теплопередачу между шлаком 3 и нагреваемым изделием б. За счет того, что угол наклона горелок 8 обеспечивает передачу кинетической энергии струй шлаку 3 в области, достаточно удаленной от поверхности ванны, брызгообразование при продувке невелико; Центробежнйе силы относят брызги к боковым стенкам. Разогрев бунт б до температур пластической деформации (обычно 1100-1200 С), его вынимают из печи, Перед этим, для удобства захвата бунта клещами, бунт делают видимым,. опуская шлак 3 в центральной части рабо- 65

1ей камеры 2. С этой целью увеличивают расходы горючего газа и воздуха, вращающее воздействие факельных струй на шлак 3 возрастает, шлак начинает вращаться быстрее, при этом уровень шлака 3 в центральной части камеры 2 понижается, а на периферии — поднимается. Возросшие центробежные силы поднимают уровень шлаковой ванны на периферии настолько, что шлак 3 мог бы вылиться из камеры 2. Этому препятствует наличие в печи отражательного козырька 5. Для предотвращения перегрева шлаковой ванны при увеличении расходов газовой смеси через погружные горелки 8 соотношение горючего газа и воздуха в смеси регулируют, уменьшая, соответственно, количество в ней горючей смеси и увеличивая — воздуха. Процесс нагрева безокислительный: от окисления металл защищен шлаковой ванной, при оголении от шлаа верхней части бунта (при интенсиикации продувки). пленка шлака толщиной 0,3-0,5 мм защищает металл от окисления его печными газами, а впоследствии. — кислородом атмосферы.

Чтобы вынуть изделие б из печи, снимают крышку 10, берут бунт (это удобно делать, так как бунт наблюдается визуально) клещевым захватом, и тельфером извлекают из рабочей камеры 2. Перед загрузкой следующего бунта расходы горючей смеси уменьшают (при этом уровень шлака снижается до начального) и цикл нагрева изделия повторяют. B процессе нагрева изделий количество шлака 3 в печи уменьшается, в связи с некоторым уносом шлака с иэделиями, поэтому периодически добавляют шлак в печь. После нагрева партии изделий либо сливают шлак из печи через шлаковую летку (не показана), либо ставят печь на подогрев, снижая расход горючей смеси. Отключают печь после слива шлака, перекрывая газ и воздух. горелки.

Помимо бунтов в.печи можно разогревать другие изделия тороидальной формы

В случае использования печи для светлого отжига рулонов ленты отличия в эксплуатации состоят в том, что загрузку и разгрузку печи проводят не с помощью клещево(J захвата, а с помощью устройства, например, состоящего из вертикального стержня с верхним кольцом и, по крайней мере, трех захватов лая, закрепленных на нижней части стержня. Лапы-захваты устройства, расположенные в период нагрева металла под стопой рулонов б, позволяют шлаковому расплаву 3 свободно проникать снизу внутрь стопы. Поскольку в период обработки шлак 3 покрывает стопу рулонов б сверху, то отжигаемое изделие хорошо, 956579 омывается шлаковым расплавом, тем самым интенсифицируя теплопередачу ко всей поверхности металла при усиленном перемешивании шлаковой ванны. Для светлого отжига рулонов ленты применяют специальный легкоплавкий шлак с температурой плавления много ниже, чем для нагрева иэделий под обработку давлением. Нагревают металл с максимально позволяемой скоростью. Извлекают иэ печи рулоны после достижения ими 650-750 С, пос". о ледующей выдержки при фиксированной максимальной температуре и охлаждения в шлаке до 480-506 С. Регулируют тепловой режим. печи изменением расхода горючей смеси. В конце процесса печного отжига увеличивают кратковременные. расходы горючего газа и (особенно) воздуха на .горелках 8, раскручивают сильнее шлак 3, оголяют колъцо разгрузочного устройства, цепляют за него и вынимают из печи нагреваемое иэделие. По отношению к колпаковым печам, предназначенным для отжига металла, предлагаемая печь более экономична, так как безокислительный нагрев в шлаковой ванне характеризуется тем, что теплопереда- ча осуществляется непосредственно от защитной среды (шлака) к металлу, а защитная среда является одновременно и нагревающей.

В предлагаемой печи факелы погружения используются для нагрева. шлака, а также для раскручивания, перемешивания шлаковой ванйы. Преимуществами предложенной печи для нагрева изделий являются стабильная и достаточно высокая скорость нагрева в ней иэделий, достижение безокислительности нагрева, обеспечение безопасных услс вий труда в период загрузки и выгрузки изделий. ,Формула изобретения

1Q 1. Печь для нагрева иэделий, содержащая корпус с крышкой, рабочую камеру, кольцевой под и горелку с соплом, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева за счет лучшего перемешивания нагревающей среды, горелки установлены в боковой стенке пода с соплами, выходящими внутрь рабочей камеры под углом 20-50 к горизонтали и под о углом 3-25 к касательной пода.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью обеспечения безопасных условий труда в период загрузки и выгрузки изделий,. корпус в верхней части печи по периметру снабжен козырьком направленным к центру печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 620777, кл. F 27 В 13/00, 1978.

2. Кривандин В.A., Марков Б.Л.

Металлургические печи. М., 1977, с. 397-401.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2942570/22-02, кл. С 21 D 9/70, 1980.

9 Г> 6 с1 7

Составитель М. Зубкова

Редактор Г. Гербер Техред A.Ач Корректор Г.Решетник

Заказ 6522/б Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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