Печь для нагрева изделий Советский патент 1985 года по МПК F27B9/20 

Изобретение относится к конструкциям нагревательных печей и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности использования топлива в печи и увеличение производительности. На фиг. 1 представлена печь, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Нагревательная печь содержит футерованную камеру 1 с подиной 2, сводом 3 и окнами загрузки 4 и выдачи 5 заготовок 6. Для нагрева заготовок служат закрепленные на своде 3 основная горелка 7 и дополнительная горелка 8. Воздух, предназначенный для формирования горючей смеси, попадает III1 в горелки через систему воздухоподачи (в которой разогревается), входной иатрубок 9 которой расположен под окном 4 загрузки, а тракты 10 и 11 подвода с лабиринтом для увеличения пути воздуха (улучшения контакта его с горячей футеровкой) содержатся в подине 2 и своде 3 соответственно. Футерованная камера 1 снабжена дымоотводом 12, а подина 2 выложена со средней секцией 13, закрепленной на совершаюшем возвратно-поступательные движения шарнирном механизме 14. Печь имеет также кассетный загружатель (не показан), также соединенный рычажным приводом с шарнирным механизмом 14. Печь работает следующим образом. Подав на горелки горючий газ и - через систему воздухоподвода - воздух, поджигают горючую смесь, а затем доводят расходы -аза 11 воздуха до необходимых рабочих номиналов и разогревают нагревательную камеру. После прогрева футеровки печи корректируют (уменьшают) подачу в горелки воздуха, поскольку в трактах системы воздухоподачи он получает предварительный ггодогрев. Затем, после соответствующего подьема температуры в камере печи кассетным загружателем, на подину камеры номешают заготовки. Начинается нагрев заготовок. Факельная струя, истекающая из основной горелки, размещенной как можно ближе к окну загрузки, ударяет в относительно холодные заготовки, затем отражается от них, теряя часть кинетической энергии. Отрыв факела от заготовок сопровождается снижением теплопередачи конвекцией от факела к заготовкам. Чтобы снова прижатъ факел к за|ютовкам, в своде (камеры нагрева) установлена дополнительная горелка, так как в печи используется нагрев металла атакующей струей. Поэтому происходит отражение высокоскоростной газовой струи от подины. И на своде наблюдается особенность - пятно нагрева. Дополнительная горелка устанавливается именно здесь - в пятне нагрева . на своде. И именно это обусловливает более полное использование тепла в печи для нагрева металла. Дополпительная горелка устанавливается от основнои по ходу движения изделий на расстоянии 5-8 калибров сопла основной горелки. Если расстояние между основной 7 и дополнительной 8 горелками меньше пяти калибров сопла основной горелки, то факельная струя дополнительной горелки «опережает отраженную струю основной горелки; при расстоянии, больи ем восьми калибров сопла горелки, факельная струя дополнительной горелки «запаздывает по отношению к отраженной струе основной горелки. В том и другом случае не происходит наложения двух факельных струй, а нагрев суммарной атакующей струей дает максимальный тепловой эффект. Дополнительную горелку 8 размеш,ают под углом 5-15° к J новной. Если этот угол установки горелки 8 меньше, чем 5°, то время контакта факела с заготовками слишком мало - факельная струя отражается от заготовок под излишне острым углом, не успев передать заготовкам нужного количества тепла. Если горелка 8 установлена под углом большим, чем 15° к горелке 7, то струя слишком настильна, нагрев заготовок струей как атакуюшей становится неэффективным. Отходяшие газы уходят в дымоотвод 12. Чтобы прижать к заготовкам факел при дальнейшем его продвижении вдоль камеры нагрева, свод вынолнен с углом наклона 5-12° в сторону окна 5 выгрузки. Если угол наклона свода менее 5°, то эффект увеличения теплоотдачи от прижатия горячего газового потока к заго-ровкам невелик, если же этот угол наклона более 12°, то в это.м случае начальный участок свода слишком удален от заготовок, и поэтому теряется положите.чьный эффект от выполнения свода наклонным на его конечном участке. Для облегчения передвижения заготовок но подине 2 ее делают также слегка наклонной (угол наклона -3°). В начале работы печи, после того, как температура первых загруженных заготовок достигает 1 100°С, т. е. нижнего предела интервала ковочных температур (1100-I200°Q, загружают в печь заготовки с одновре.меннои их выдачей. Импульсное движение от электродвигателя передается на шарнирный механизм 14, он совершает шаговое возвратнопоступательное движение. При этом с помошью рычажного привода с выходных рычагов кассетного загружателя снимается очередная заготовка и скатывается в окно 4 загрузки. Одновременно из окна 5 выдачи средняя секция 13 подины выкатывает одну заготовку. Частота загрузки-выдачи заготовок зависит от скорости их нагрева, т. е. от тепловой нагрузки печи и регулируется вручную. Свод камеры нагрева опущен очень низко для минимизации тепловых потерь, в том числе через стенки камеры нагрева. При этом осо требования предъявляются к конструкции горелок, которые должны гарантировать качественную подготовку горючей смеси и полное ее сжигание до момента соприкосновения с заготовками, тем самым обеспечивая максимальную теплопередачу и минимальное окисление металла.

После окончания нагрева определенной партии заготовок печь отключают, отсоединяя механизм загрузки, выкатывая все заготовки из окна выдачи, затем отключая горелки, перекрыв горючий газ и воздух. В печи осуществляется эффективный (быстрый) нагрев заготовок, при этом более полное используется тепло сжигаемого газа, увеличивается производительность печи.

1. ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ, преимущественно термических тонких тел атакующими струями, содержащая футерованную рабочую камеру с окнами загрузки и выгрузки, наклонный свод, основную и дополнительную горелки, последовательно установленные на сводепечи под углом к поду и между собой, механизм транспортирования изделий и рекуператор с системой воздухоподвода, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования топлива в печи, расстояние между основной и дополнительной горелками составляет 5-8 калибров сопла основной горелки, угол наклона между горелками 5-8°, а угол наклона свода 5-12° в направлении окна выгрузки. 2. Печь по п. i, отличающаяся тем, что система воздухоподвода расположена вдоль i печи под подом и над сводом, а вход в нее размещен под окном загрузки. (Л 00 00 00 о ее

фиг,. 2