Циркуляционный вентилятор колпаковой печи Советский патент 1990 года по МПК C21D9/673 F04D29/52 

Ј

.Ј 00

него диска 14 циркуляционного вентилятора выполнено входное отверстие 74 по периметру диска 14 по высоте лопаток 13 установлена кольцевая обечайка 16, а сверху на лопатках 13 закреплен диск 15, образующий выходное отверстие в виде кольцевого зазора 18 по всему периметру обечайки 16. Вращательное движение восходящих струй защитного газа во внут

ренней полости рулонов возникает при вращении вентилятора и позволяет снизить неравномерность температур в садке и потери давления при циркуляции защитного газа, т.к. увеличивает скорость локального обдува внут- ренней поверхности рулонов и снижает потери на удар при свободном раскрытии струй в процессе вращения. 4 ил.

Изобретение относится к элементам колпаковых печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель - повышение производительности печи, снижение расхода топлива и электроэнергии, улучшение качества готовой продукции. В центральной части нижнего диска 14 циркуляционного вентилятора выполнено входное отверстие 17, по периметру диска 14 по высоте лопаток 13 установлена кольцевая обечайка 16, а сверху на лопатках 13 закреплен диск 15, образующей выходное отверстие в виде кольцевого зазора 18 по всему периметру обечайки 16. Вращательное движение восходящих струй защитного газа во внутренней полости рулонов возникает при вращении вентилятора и позволяет снизить неравномерность температур в садке и потери давления при циркуляции защитного газа, т.к. увеличивает скорость локального обдува внутренней поверхности рулонов и снижает потери на удар при свободном раскрытии струй в процессе вращения. 4 ил.

Изобретение относится к элементам колпаковых печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности печи, снижение расхода топлива и электроэнергии, улучшение качества готовой продукции.

На фиг«1 схематически изображена колпаковая печь с контуром циркуляции защитного газа„ осуществляемым циркуляционным вентилятором, общий вид; на фиг,2 - циркуляционный вентилятор, общий вид| на Фиг.3 - сечение А-А па фиг.2; на фиг.4 - сечение В-Б на фиг„2е

Колпаковая печь с предлагаемым замкнутым контуром циркуляции, который показан стрелками, содержит стопу ИЗ РУЛОНОВ 1, КРЫШКУ СТОПЫ 2, КОН

векторные кольца 3, звенья 4 направляющего аппарата, опирающиеся на его днище 5 с установленными на них опорным кольцом 6„ крышкой 7, и образуемые ими диффузоры 8, кольцевую щель 9 направляющего аппарата, муфель 10, образующий кольцевой зазор I1 с поверхностью рулонов 1

Предлагаемый циркуляционный вентилятор состоит из вала 12 с закрепленными на нем лопатками 13, кольца 14, диска 15 и кольцевой обечайки 16, жестко соединенных с лопатками

13и образующих входное отверстие i 7 и выходное кольцевое отверстие 18. Предлагаемый вентилятор устанавливают с минимально возможным по условиям -безопасной эксплуатации зазором между крышкой 7 и диском 5, кольцевой зазор 19 между днищем 5 направляющего аппарата и кольцом

14устанавливают, соблюдая условия минимизации аэродинамических потерь

0

5

0

5

0

5

0

5

при прохождении через него потока циркулирующего газа, а внутреннюю полость , 20 стопы рулонов 1 при их установке на стенд ориентируют относительно оси вентилятора.

Отжиг рулонов в колпаковой печи с использованием способа циркуляции защитного газа и предлагаемого циркуляционного вентилятора осуществляют следующим образом.

На нижнем конвекторном кольце 3 стенда колпаковой печи формируют стопу рулонов 1 с установленными между ними конвекторными колытами 3, накрывают ее муфелем 10, продувают защит- ным газом, в том числе с включенным циркуляционным вентилятором, устанавливают нагревательный колпак и зажигают горелки. Весь защитный газ, циркулирующий по контуру, засасывается при вращении циркуляционного вентилятора из диффузоров 8 направляющего аппарата через кольцевой зазор 19 во входное отверстие 17 и,проходя через лопатки 13, формируется в виде восходящих струй, получает вращательное движение и выбрасывается через выходное кольцевое отверстие 18 во внутреннюю полость 20 стопы рулонов 1 последовательно обдувая по периметру внутреннюю поверхность нижнего и последующих рулонов. За счет давления, создаваемого циркуляционным вентилятором во внутренней полости 20 стопы рулонов I, защитный газ через каналы конвекторных колец 3 поступает в кольцевой зазор 11 между муфелем 10 и поверхностью рулонов 1, после чего через кольцевую щель 91 направляющего аппарата стенда вновь поступает в диффузоры 8 и засасывается вентилятором через кольцевой зазор 39.

Таким образом, о процессе циркуляции, осуществляемой предлагаемым циркуляционным вентилятором, весь защитный газ, циркулирующий в системе- основного контура, перед подачей во внутреннюю полость стопы рулонов формируют в виде восходящих струй, сообщают им вращательное движение и затем последовательно обдувают ими по периметру внутреннюю поверхность стопы рулонов.

Повышение скоростей нагрева и охлаждения внутренних витков рулонов

согласно способу циркуляции зашитного 15 ния внутренних витков, что крайне

газа достигается за счет того, что во внутреннюю полость стопы поступа- ет либо максимально нагретый от муфеля, либо максимально охлажденный защитный газ, локальная скорость которого максимальна, поскольку он поступает восходящими струями с интенсивно круткой вдоль поверхности. Температура защитного газа при этом способе циркуляции начинает -снижать- ся при его движении по каналам кон- векторных колец 3 от внутренних вит- кон к наружным в процессе нагрева и повышаться в период охлаждения.

В результате повышения скорости нагрева внутренних витков при таком способе циркуляции защитного газа оказыыается возможным более длительное время производить сжигание топлива с максимальным расходом, что обеспечивает ускорение процесса полезного теплоусвоения рулонами.

Кроме того, за счет перемещения защитного газа из диффузоров 8 через кольцевой зазор 19 во входное от верстие 17 вентилятора происходит снижение потерь давления на удар и образование вихревых зон при свободном раскрытии струй в процессе вращения, что приводит к усилению цирку ляции защитного газа при данной мощности двигателя циркуляционного вентилятора, что, в свою очередь, способствует усилению теплоотдачи от муфеля повышению периода сжигания топлива с максимальным расходом, усилению теплообмена в каналах кон- векторных колец 3.

Сокращение длительности цикла отжига, достигаемое за счет повышения скоростей нагрева и охлаждения внутренних витков рулонов и усиления циркуляции защитного газа, обеспечивает повышение производительности

стенда колпаковой печи и за счет этого сокращение расхода топлива, электроэнергии и длительности цикла пребывания рулонов в термическом отделении. Повышение качества готовой продукции обеспечивается за счет устранения перегрева наружных витков, т.е. снижения перепада температур по толщине намотки рулонов, ведущего к появлению дефектов типа излом, и выравнивания при этом механических свойств по длине полосы за счет повышения скоростей нагрева и охлажде5

0 5

0

0 5

важно при переработке холоднокатаного листа у потребителей.

Выравнивание скоростей нагрева и охлаждения нижнего торца нижнего рулона относительно последующих торцов повысоте стопы обеспечивается тем, что в диффузоры 8 направляющего аппарата поступает максимально нагретый или охлажденный защитный газ. В результате этого звенья 4, опорное кольцо 6 и нижнее конвектор- ное кольцо 3 либо дополнительно передают тепло посредством теплопроводности нижнему торцу нижнего рулона, либо дополнительно способствуют отбору тепла этим видом теплопередачи. Выравнивание температур по высоте , стопы рулонов способствует более длительному времени сжигания топлива с максимальным расходом топлива и тем самым обеспечивает ускорение полезного теплоусвоения рулонами, т.е. повышает производительность стенда, сокращает расход топлива, электроэнергии и длительность цикла пребывания рулонов в термическом отделении,

Повышение скоростей нагрева и охлаждения нижнего торца нижнего рулона и уменьшение перепада температур по толщине намотки рулонов позволяет уменьшить массу отжигаемой садки, что позволяет почти пропорционально изменению массы садки сократить цикл пребывания рулонов в термическом отделении.

Таким образом, предлагаемый вентилятор, подавая через свое рабочее колесо весь защитный газ, циркулирующий в системе, во внутреннюю полость стопы рулонов, тем самым поддерживает максимально или минимально возможную по условиям теплообмена температуру в этой полости, за счет чего снижается неравномерность температур в сад-j

ке и увеличивается объем циркулирующего газа за счет снижения потерь давления при циркуляции защитного газа.

Снижение неравномерности темпера- тур в садке и потерь давления при цир Куляции защитного газа позволяет повысить производительность стенда |солпаковой ne4ji, снизить расход fomzHsa, электроэнергии и длительность цикла нахождения рулонов в термическом отделении, улучшить качество готовой продукции.

формула изобретения

Циркуляционный вентилятор колпа- ковой печи, содержащий диск с закрепленными на нем лопатками, о т -1

IT

0

5

0

ли чающийся тем, что, с целью повышения производительности печи, снижения расхода топлива и электроэнергии, он снабжен закрепленным на лопатках дополнительным диском и кольцевой обечайкой, жестко соединенной с боковыми торцами лопаток и основным диском, в основном диске выполнено центральное отверстие, а дополнительный диск размещен с образованием зазора относительно кольцевой обечайки, в центральной части диска выполнено отверстие, по периметру диска на высоте лопаток установлена кольцевая обечайка, жестко соединенная с лопатками, а сверху лопаток закреплен диск, образующий кольцевой зазор по всему периметру обечайки.

JLA

fl

фие.З

15

Б-5