Печь для термообработки изделий Советский патент 1984 года по МПК F27B15/00 

Изобретение относится к ynpotni вам для безокислителыгой термообработки металлических изделий с применением для нагрева электротермическогопсевдоожиженного

слоя мелкодисперсных частиц и может быть использовано в металлургии, например, при термообработке труб из нержавеющей стали.

Известны установки с электротермическим слоем, содержащие рабочую камеру, заполненную слоем электропроводных частиц и защитным экраном, вокруг которого установлены электроды, устройство для подачи воздуха и газораспределительную решетку 1 .

Недостатком известной печи является то, что наличие защитного экрана нарушает гидродинамику кипящего слоя, уменьщает коэффициент теплообмена вследствие затормаживания материала в экране и ведет к образованию застойных зон. Кроме того, применение защитного экрана ограничивает ассортимент обрабатываемых изделий и создает осложнения при транспортировке через экран изделий произвольной формы.

Наиболее б;1изка по технической сущности печь для термообработки изделий, содержащая камеру с засыпкой из электропроводных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную решетку с соплами и токоподводящие электроды. В этой печи элсмчтроды расположены у стенок камеры иарал,ле,1ьпо и симметрично продольной вертнка;1ьной плоскости печи, а обрабатываемые изделия в данном случае помещаются в межэлектродной зоне 2.

Недостатком указанного устройства является то, что поверхность изделий, например, из чержавеюихей стали после термообрабоп,;: в межэ.чектродном пространстве ripi .)Г)0 100°С имеет точечные дефекты, снижающие коррозионную стойкость металла и 11аруп1аюп 1.ие чистоту поверхности изде.. Это объясняется тем, что при прохождении изделия в .межэлектродном пространстве .лекальные температуры могут быть значительно выще указанных из-за неравномерности токорасиределения по слою. В свя.чи с этим происходит налипание частиц на термообрабатываемые изделия и контактные реакции между частицами и металлом. Кроме того, нахождение электропроводных обрабатываемых изделий в межэлектродном пространстве может вызвать разряд между электродами, что снижает надежность работы печи.

Цель изобретения - улучщение качества обрабатываемых изделий и повышение надежности работь нечи.

Цель достигается тем, что в печи, содержащей футерованный корпус, камеру с засыпкой из электропроводных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную решетку с соплами и симметрично расположенные параллельно продольной вертикальной плоскости печи электроды с токоподводами, где электроды расположены в камере, так что образуют две зоны, при этом рабочая зона образована корпусом и электродами, а сопла газораспределительной решетки размещены по продольной оси печи в зоне между электродами.

Кроме того, расстояние между электродами составляет 100-500 диаметров частиц засыпки.

Расстояние между электродами выбрано с одной стороны, из условий отсутствия дугового разряда между электродами для обеспечения хорощего перемешивания частиц и разогрева слоя, а с другой - из условия устойчивой работы печей с электротермическим слоем при скоростях ожижающего агента, соответствующих числу псевдоожижения № 3-4, где относительное расширение слоя

-й 13 Но

При таком расширении оптимальные условия работы печи с электротермическим слоем (соотнощение электрического сопротивления и тока) обеспечиваются при рас стоянии между электродами не более 500 диаметров частиц, составляющими слой. При дальнейшем увеличении межэлектродного расстояния величина тока растет (сопротивление слоя сильно падает) и наступает смена механизма электропроводности с контактного на контактно-ионизационный, что,приводит к появлению искрения (пробоя) и ведет к неустойчивой работе печи.

На фиг. 1 показана печь, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Печь состоит из огнеупорного корпуса 1, обрамляющего рабочую камеру с дисперсным электропроводным материалом 2, наружных электродов 3, токоподводов 4, газораспределительной сопловой решетки 5, расQ положенной в плоскости А-А, проходящей между электродами, и параллельной им подрешеточной камеры 6. Термообрабатываемые изделия 7 помещают во внеэлектродной зоне.

Установка работает следующим образом.

5 Газ подают через сопловую решетку 5 в межэлектродную зону 8, в .результате чего в этой зоне образуется разбавленная фаза, отличающаяся меньщей плотностью по сравнению с засыпкой материала за электродами, в связи с чем возникает циркуляция частиц

0 (на фиг. 1 показано стрелками). В межэлектродной зоне 8 при подаче на электроды напряжения частицы нагреваются и поднимаются вверх, а во внеэлектродной зоне 9 они опускаются и отдают свое тепло нагреваемым изделиям 7. Температура частиц, уходящих из межэлектродного пространства, выравнивается за счет теплообмена .между ними, поэтому на границе частица - поверхность термообрабатываемого изделия локальные температуры не могут существенно превышать среднкэю и вызывать налипание частиц на поверхность термообрабатываемого изделия.

Данная конструкция устройства позволяет, таким образом, получать изделия с чистой светлой поверхностью, обладающие высокими антикоррозионными свойствами, а также повысить надежность работы печи.

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащая футерованный корпус, камеру с засыпкой из электропроводных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную рещетку с соплами и симметрично расположенные параллельно продольной вертикальной плоскости печи электроды с токоподводами, отличающаяся тем, что, с целью улучщения качества обрабатываемых изделий и повыщения надежности печи, электроды расположены в камере так, что образуют две зоны, при этом рабочая зона образована корпусом и электродами, а сопла газораспределительной решетки размещены по продольной оси печи в зоне между электродами. 2. Печь по п, 1, отличающаяся тем, что расстояние между электродами составляет 100-500 диаметров частиц засыпки. (Л О) со со 1C Cpu2.i

физ2