Способ герметизации загрузочно-разгрузочных проемов проходных печей и газовый затвор для проходных печей Советский патент 1987 года по МПК F27D7/04 F27D1/18 

Изобретение относится к области термообработки стальной полосы в защитной газовой среде и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и машиностроительной промышленности.

Цель изобретения - стабилизация режима уплотнения проемов загрузки и выгрузки термических печей.

Способ осуш,ествляется следуюш,им образом.

При номинальном давлении заш,итного газа в печи нагнетаемый циркуляционным вентилятором газ создает в затворе давление газа, равное давлению защитной атмосферы в рабочем пространстве печи. При понижении давления газа в печи от его номинального значения температуру газовой среды в контуре увеличивают, в результате этого снижается плотность циркулирующего газа, а следовательно, при постоянной объемной производительности вентилятора давление газа в затворе понизится н останется равным давлению среды в проходной печи. При повышении давления газа в печи температуру среды в контуре понижают, при этом плотность ее увеличивается, вследствие чего давление газовой среды в циркуляционном контуре повышается. Изменение температуры циркулирующего газа производится до момента выравнивания давления газовой среды в печи и уплотняющем устройстве.

На фиг.1 показан газовый затвор, установленный на протяжной печи, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Газовый затвор устанавливается на загрузочном или разгрузочном проеме проходной печи 1 для термообработки движущейся по роликам 2 полосы 3. Затвор разде- ;1ен на камеры 4,5 нагнетания, отсоса и входную камеру 6, разграниченные щторками 7 и промежуточным щелевым соплом 8, размещенным на коллекторе 9 с автономным подводом защитного газа по трубопроводу 10. Камера 5 отсоса соединена со всасом циркуляционного вентилятора 11, а его выхлопной патрубок через дроссельный орган 12 соединен с напорным коллектором 13, на котором внутри камеры нагнетания установлено щелевое сопло 14. В непосредственной близости от среза щелевого сопла, в его продольной осевой плоскости, укреплен на изоляторе 15 малоинерционной электронагреватель 16, подключенный к электросети посредством клемм 17 через регулятор 18, связанный с задатчиком 19 и датчиком 20 давления.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении давления защитного газа в печном пространстве под действием избыточного давления газовая среда через печной проем поступает в камеру 4 нагнетания газового затвора, откуда за счет перепада давления поступает в камеру 5 отсоса через

0

5

0

5

0

5

0

5

пережим, образованный полкой и одной из щторок 7. За счет энергии циркуляционного вентилятора 11 защитный газ из камеры 5 отсоса подается в коллектор 13 и, вытекая через щелевое сопло 14 в форме плоского струйного течения, поступает в камеру 4 нагнетания, обдувая электронагреватель 16. В случае несоответствия давления защитного газа в протяжной печи номинальному значению датчик 20 давления дает сигнал об изменении давления на регулятор 18, где он сравнивается с сигналом от задатчика 19, определяющим номинальное давление газа в печном пространстве. При превышении давления защитного газа в нечи его номинального значения регулятор 18 уменьшает подачу электроэнергии от сети к электронагревателю 16, при этом происходит уменьп е- ние температуры газа в цирку/тционном контуре затвора и газоплотность его увеличивается. Таким образом, уменьшение температуры газовой среды в циркуляционной контуре вызывает выравнивание давления газа в печном пространстве и напорной камере 4 затвора, т. е. процесс герметизации стабилизируется. В случае уменьшения давления защитного газа в печном пространстве датчик 20 давления дает си1-на,:1 регулятору 18 на увеличение подводимой электроэнергии к электронагревателю 16 и температура газовой среды в циркуляционном контуре затвора повышается, а газоилотность циркуляционной CTynein-i соответственно уменьшается.

В результате того, что система регулирования газоплотности имеет время запаздывания, которое зависит от тепловой инерции электронагревателя, то для повьпления надежности работы затвора в его конструкции предусмотрены еще два уплотняюпшх звена: входная шторка 7 с входной каме рой 6 и дополнительная завеса, вытекаю щая из щелевого сопла 8. Защитный газ в это сопло подается через трубопровод 10 и коллектор 9 от автономного источника. Liiip- куляционная ступень на номинальном режиме удерживает 90% от общего перепада давления, срабатываемого затвором, оставшиеся 10% от печного давления приходятся на дополнительную завесу и пережим с входной камерой.

В зависимости от требований к газовому режиму термообработки металла в протяжной печи возможны различные варианты настройки режима газодинамического уплотнения загрузочно-разгрузочных проемов. В частности, для исключения выбросов печной атмосферы в окружающую среду в ко. 1лек- тор 9 следует подавать нейтральный газ. например азот, причем циркуляционная ступень- может быть настроена таким образом, что часть нейтрального газа будет поступать в печь, гарантируя отсутствие выбросов печной атмосферы за пределы агрегг- та. В случае недопустимости подсосов окру

жающего воздуха в печное пространство в процессе регулирования газоплотности затвора циркуляционная ступень может быть настроена с помощью дроссельного органа 12 на режим полного удаления дополнительного газа из затвора через входной пережим, а это исключает возможные кратковременные подсосы воздуха во внутрипечное пространство.

Для достижения минимального времени запаздывания предложенной системы регу- лирования необходимо стремиться к применению электронагревателя небольшого диаметра и увеличению скорости его обдувки защитным газом. Оптимальные конструктивные параметры нагревателя и газодинамический режим его обдувки газом определяются из конкретных требований к газовому режиму термообработки металла и конструкции затвора.

Устройство обеспечивает плавное регулирование режима уплотнения печного агрега- та при измене1П1и давления защитного газа в его рабочем пространстве, что позволяет дополнителыю сэкономить защитный газ, подаваемый в печь, сократить простои а| регата и улучнщть качество обрабатываемого металла.

Формула изобретения

. Способ герметизации загрузочно-раз- грузочпых проемов проходных печей, вклю

чающий подачу и циркуляцию защитной атмосферы в замкнутом контуре и поддержание давления защитной атмосферы в затворе равным номинальному давлению газов в печи, отличающийся тем, что, с целью стабилизации режима газодинамического уплотнения печи, давление защитной атмосферы в затворе поддерживают равным давлению газов в печи путем изменения температуры защитной атмосферы в замкнутом контуре.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при увеличении или уменьщении давления газов в печи от но.минального значения, те.мпературу защитной атмосферы в замкнутом контуре соответственно уменьщают и,ти увеличивают.

3.Газовый затвор для проходных пе- 4ei, содержании и корпус со встроенным в нем вентилятором, подающим коллектором с щелевым сопло.м и отсасывающим коробом, образующими циркуляционный контур защитной атмосферы, и размещенную на входе и выходе затвора систему щторок, отличающийся тем, что, с целью стабилизации режима уплотнения, затвор снабжен системой автоматического регулирования температуры зан1итной атмосферы, выполненной в виде установленного на вы.ходе щелевого con,:ia но его продольной оси малоинер- циониого электронагревателя, нодк,пюченно- го к электросети через регулятор, соединенный с задатчиком и датчиком давления запцггной атмосферы в печи.

Изобретение относится к области термообработки ста. 1ьной нолосы в защитной газовой среде и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и .машиностроительной промышленности. Цель изобретения - стабилизация режима уплотнения проемов загрузки и выгрузки термических печей. При номинальном давлении в печи нагнетае.мый циркуляционным вентилятором газ создает в затворе давление. равное давлению зан итной атмосферы в рабочем пространстве печи. При понижении давления в печи от его номинального значения температуру газовой среды в контуре увеличивают, в результате этого снижается газоплотность циркулирующего газа, а следовательно, и давление в затворе при постоянной (объемной) производительности вентилятора. При повышении давления в печи температуру газа в контуре понижают, плотность газа увеличивается, вследствие чего повышается давление в затворе. В затворе за счет энергии циркуляционного вентилятора 11 защитный газ из камеры отсоса 5 подается в коллектор 13 и, вытекая через щелевое сопло 14, в форме плоского струйного течения поступает в камеру 4 нагнетания, обдувая электронагреватель 16. В результате повышения давления защитного газа в протяжной печи 1 датчик 20 давления дает сигнал об изменении давления на регулятор 18, где он сравнивается с сигналом от задатчика 19, который определяет номинальное давление в печном пространстве. В соответствии с изменением давления газов в печи от его номинального уровня регулятор 18 соответственно изменяет количество электроэнергии от сети к электронагревателю 1(3. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. г%: (О (Л со о со 00 о to rpa..l

фаг.г