Муфель колпаковой печи Советский патент 1983 года по МПК C21D9/673 

QW С 4 СО

«

i

МУФЕЛЬ КОЛЙАКОВОЙ ПЕЧИ, содержащий цилиндрическую часть с конусным основанием, о т л и ч а гоht и и с я тем, что, с целью,jtoBfcjttiieййя стойкости муфеля, он снабжен экраном, выполненным в виде двух полуцилиндров высотой 0,15-0,35 высоты цилиндрической части и установленйьл с наружной стороны муфеля в теплонагруженной зоне.

Изобретение относится к устройствам для термической обработки ст ли и может быть использовано в мет лургической и других отраслях пром ленности. Известна конструкция муфеля кол . КОБОЙ печи, состоящая из двух цили ров с конусным основанием. Наружны цилиндр закрыт сверху и выполнен и листовой стали толщиной 5-6 мм, Марки, например, Х18Н9Т. Внутренний цилиндр открыт сверху и Может пере мещаться внутри наружного цилиндра .в вертикальном направлении Til Основным недостатком такой конструкции является низкая Механическая стойкость муфеля в районе теплонагруженной зоны (горелочного поя са } нагревательного колпака. Наиболее близким к изобретению по технической сущности,является колпаковой печи, содержа{11Ий цилиндрический колпак с конусным основанием. Колпак и основание выполнены из листовой жаропрочной ста 1ол циной 5-6 мм С 23 . Основным недостатком конструкции муфеля является его низкая механи ческая стойкость, обусловленная тем что в процессе нагрева температура муфеля в области Т4гплонагруженной зоны .(горелочного пояса) достигает 900-950С, в то время как температура остальной не превышает 750-780 С. Это происходит вследстви 17Орения топлива в ограниченном объе ме в непосредственной близости от поверхности муфел... Температура продуктов горения в зависимости от видеГ топлива достигает в районе горелочного пояса . В ре зультате этого местному перегреву подвержен не только муфель, но и наружная поверхность нижнего рулона стопы, температура которой достигае 750-780С.. Перегрев, муфеля в районе горелоч мого пояса приводит к снижению его прочности. Целью изобретений является повышение стойкости муфеля. Поставленная цель достигается тем, что муфель колпакоеой печи, содержащий цилиндрический колпак с конусным основанием, снабжен тепловым экраном, выполне.нным в виде-дву полуцилиндров высотой 0,15-0,35 высоты муфеля и установленным с наружной стороны муфеля в теплонагруженной зоне. На фиг. 1 представлен муфель, общи&вйд; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.. 1. Муфель колпаковой печи состоит из цилиндрической части 1, конусног основания 2 и кольцевого желоба .3, выполненных из жаропрочной стали, например, Х18Н9Т толщиной 5-6 мм, Кольцевой желоб 3 жестко установлен на высоте, равной не менее 0,1-0,35 высоты цилиндрического колпака муфеля. В кольцевом желобе 3 свободно установлен тепловой экран 4, состоящий не менее чем из двух полуцилиндров, выполненных из рядовых марок сталей, например, ст.З, толщиной 3-5 мм. Диаметр теплового экрана на 15-30 MM больше, чем наружный диаметр муфеля. Высота теплового экрана не более 0,1-0,35 высоты цилиндрической части муфеля. Высота теплового экрана выбрана исходя из конструктивHbix параметров колпаковых печей и результатов исследований распределения температур по высоте муфеля. Высота известной конструкции муфеля составляет 5500-5550 мм, высота конусного оснойания 600-650 мм, т.е. высота цилиндрической Части составляет порядка 4900 мм. В настоящее время применйют нагревательные колпаки с однорядным расположением горелок и двух.рядным. При однорядном расположении ось горелок Находится на расстоянии 650-700 Мм от основания нагревательного колпака, второй ряд горелок устанавливается на расстоянии 850-900 мм от оси горелок первого ряда. Высота обечайки стенда, иа которую устанавливают нагревательный колпак. Составляет 300-400 мм, а максимум тепловыделения при сгорании топлива находится на расстоянии 100-150 мм от оси горелок по еысоте муфеля. Следовательно при однорядном расположении горелок Максимальную температуру имеют участки Муфеля, находящиеся на расстоянии порядка 450-700 мм от начала цилиндрической части муфеля, что составляет 0,950,15 его высоты. При двухрядном расположении горелок максимальную температуру, имеют участки, находящиеся на расстоянии порядка 1300-1600 мм, T.e. на расстоянии 0,27-0,35 высоты, цилиндрической части муфеля. Таким образом, тепловой экран высотой, равурй 0,15-0,35 высоты цилиндрической части муфеля, позволяет решить поставленную задачу как при отоплении печей нагревательным колпаком с однорядным расположением горелок, так и с двухрядным расположением горелок. Отжиг стопы рулонов с использованием предлагаемой конструкции муфеля- осуществляют следующим образом. На стенде формируют стопу из 3-4 рулонов, накрывают ее муфелем с тепловым экраном, осуществляют в течение 1-2 ч холодную продувку подмуельного пространства защитным газом, включают цилиндрический вентилятор и ставят нагревательный колпак, с поощью горелок сжигают топливо в кольцевом зазоре между тепловым экраном и кладкой нагревательного

колпака и с помощью эжекторов удаляют продукты горения через два проема расположенных в верхней части нагревательного колпака, и дымоопускные трубы в борова, В районе горелочного пояса тепло муфелю подают через тепловой экран излучением и конвекцией благодаря циркуляции продуктов горения в кольцевом эаэоре между тепловым экраном и муфелем. Выше теплового экрана тепло муфелю передают непосредственно от продуктор, горения. От муфеля тепло излучением и конвекцией благодаря циркуляции защитного газа передают рулонс1м

ALA

стопы. После нагрева стопы рулонов до температуры отжига, например бЭО-УКУС, и соответствующей выдержки нагревательный колпак снимают и осуществляют охлаждение металла под муфелем до температуры распаковки/ например 120-140 С.

Повышение стойкости )тредпагае1ъюй конструкции муфеля добиваются за счет применения теплового экрана, та как его применение позволяет снизить тепловой поток на муфель в районе горелочного пояса от продуктов горения топлива.