Колпаковая печь Советский патент 1991 года по МПК F27B11/00 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в колпаковых печах для термической обработки металлической ленты в рулонах.

Цель изобретения - повышение производительности печи.

Повышение производительности достигается за счет продления межремонтной кампании печи при использовании новой совокупности конструктивных признаков взамен электрических нагревателей, работающих в газовой среде.- омывающей садку металла.

На фиг. 1 показана колпаковая печь, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Колпаковая печь содержит стенд 1 с направляющим аппаратом 2 и рециркуляционным вентилятором 3 для перемешивания защитной атмосферы, нагревательный колпак 4, который установлен на стенде и уплотнен с помощью затвора 5. В боковых стенах колпака в несколько рядов в шахматном порядке по высоте и окружности выполнены сквозные проемы 6, в которых по оси герметично закреплены плоские нагреватели 7 с излучающими поверхностями 8, обраOs00 Ю

VI

N СЛ

щениыми непи родственно в печное пространство. подочи газа в нагреватели печь обор довРНа коллектором 9, расгюгюженчь м оаружи колпака, и пат- pyfJKSM.i 10 и s дм оодэчи компонентов юренмл. Псч( е )орудопзьз ольцсвым коллектором 12, г-пспо ючг2пным между наружной поверхностью колпака и газовым «оллекюрсм и пэгпубкас И 13 и 1 }. Для отвода прол, иор зния нагреватели оОоруцшзни п чр/)к- ми 15.

В габл. 1 -Ч г . теппо- харзктеп- сыки печи, нопучон- ныо при розничных отношениях консгрур .г-; пг/г мспров предлагаемой

PC U-I

Данние н10до 3i3 ifci ичо р та5л, 1, получены прк :)/ и1ч о,1 относительном шаге располо -OKI/ плгр .зэтелсй по высоте печи S/B, где S -- -IT между осями нагревателей по 1ысоте гечи, г, В - высота (ширина) излучающей попсрхногди нагреватели (в дапь пч cr,yi ас Q 1), причем относительный шег расположения нагревателей по окружности печи Si/B 1,0, где 81 -- , DK внутрэнкий диаметр нагревательного колпака, п - число v/pep re юй в одном ряду, а расстояние от оо. ,к;й кромки напраоля- ющего апп pars /,o оси нагревателей ииж- пего ряда I -Q,6B-0.fi.

Данные, п едстгвпенчые в табл. 2, по-. учены рч различных соотношениях S/B, прмчгм S /B-2,0; h-0.6

Данные, представленные в табл. 3, получены при различных соотношениях S/B, призом .0; ,6.

Данные, представленные в табл. 4, поп- учсны при различных соотношениях St/B, причем .0; h-0,6B.

Данные, предс авченмые втабл, 5, получены пр1, рчтли- ных соотношениях Si/R. причем S/B-2,0; h-0,6.

Дэчные, представленные в табл. 6, пол- учегч при оазлкч ых соотношениях Si/B, причем S/B-3.0; ,6,

Из табл. 1-6 видно, что при отношении S/B и Si/B ниже 1,8 требуется большее «мело рядов нагревателей, требуется большая суммарная площадь излучающей поверхности нагревателей, в результате увеличивается количество тепла, подводимого к садке, растет производительность печи, повышается равномерность нагрева садки, однако п этом случае растут затраты нэ изготовление м монтаж нагревателей

на печи и ухудшаются условия работы нагревателей, вызванные перегревом торцов излучающего экрана (увеличивается перепад температур на.излучающей поверхности нагревателя), При отношении S/B и Si/B выше 2,2 количество нагревателей уменьшается, сокращается суммарная площадь излучающей поверхности нагревателей, в результате уменьшается количество

0 тепла, подводимого к садке, снижается производительность печи, растет неравномерное гь нагрева садки по высоте и периметру. Таким образом, в предлагаемых пределах относительный шаг расположения на5 1реаателей по высоте S/B 1,8-2,2 и периметру печи Si/B 1,8-2,2 является оптимальным, гак как в этом случае достигается достаточно высокая производительность печи и равномерность нагрева садки го аы0 соте и периметру гечи при допустимом перепаде температур на излучающей поверхности нагревателя и киним ме за трат на изготовление и монтаж нг оевате- лей на ечи.

5Даннь з, пр ставленные в табп 7 пол

при разл ных величинах h ричем S/B--1.0, a Sj/B-1,1

Данкь с, предстЈ: ренные в та i 8, пол учены при ресничных в ичинах i, причем

0 S/D-2.C Si/i1 2,0.

Даннь,-- чи- Ученныевтаот - получены при различ, и , величине) примем S/B -3,0 Si/o-2,

Ьfa т 5л. 7-. Н гмо, что при значении h

t j :: пг ° crv .редела увеличивает- пд т .fvi.pciyp о высоте садки

I ip значении h ним е 0,5 снижается эф- фектк.п -юсть работы нагрева г : нэгреваQ ется наг равляющий аппарат, уйе/ |ичиозется перепад температур на излучающей поверхности нагревателей и снижается производительность печи. Таким образом, з предлагаемых пределах расстояние от вег5 хней кромки направляющего annarsra до оси нагревателей нижнего ряда h(0.5-0.6) В является оптимальным, так как в этом случае перепад температур по высоте садки и излучающей поверхности нагревателей

0 минимален.

Колпаковая печь работает следующим образом.

Садку устанавливают на направляющий аппарат 2 по оси стенда 1, после чего на

5 стенд 1 устанавливают нагревательный колпак 4, оборудованный плоскими излучающими нагревателями 7, при этом уплотнение колпака 4 со стендом 1 достигается с помощью затвора 5, после установки колпака4 рабочее пространство печи заполняют защитной атмосферой и включают

вентилятор 3, затем включаются нагреватели 7. С излучающей поверхности 8 нагревателей 7 тепло излучением передается на тепловоспринимающую поверхность садки. В нагреватели газ подают из коллектора 9 через патрубки 10, а воздух, необходимый для сжигания газа, подают в нагреватели 7 из коллектора 12 через патрубки 13. В коллекторы 9 и 12 газ и воздух подают соответственно через патрубки 11 и 14. Продукты сгорания удаляют из нагревателей через дымовые патрубки 15.

После нагрева садки до заданной технологической температуры отключают подачу газа в нагреватели 7 и увеличивают подачу воздуха, В этом случае нагреватели 7 используют как охладители садки. Охлаждение садки осуществляют под колпаком 4 с целью избежания окисления ее поверхности на открытом воздухе.

Применение изобретения на колпако- вых печах позволяет улучшить технико-эко- номические показатели их работы - повысить производительность печи, а также снизить суммарные затраты на ремонт, уменьшитьудельный расходэнергии натер- мообработку металла.

Формула изобретения

1.Колпаковая печь, содержащая стенд с налравляющим аппаратом и рециркупяци- онным вентилятором, нагревательный колпак, установленный на стенде, нагреватели, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, нагревательный колпак выполнен со сквозными проемами квадратного сечения в боковой

стене, расположенными в шахматном порядке по высоте и периметру с шагом 1,8- 2,2 длины стороны проема, нагреватели выполнены в виде газогорелочных устройств с муфелированием пламени и излучающими плоскими панелями, закрепленными герметично в проемах.

2.Печь, по п. 1,отличающаяся тем, что излучающие поверхности нагревателей

расположены выступающими над уровнем кладки колпака.

3.Печь поп, 1,отличающаяся тем. что расстояние от верхней кромки направляющего аппарата до оси нагревателей нижнего ряда составляет 0,5-0,6 высоты нагревателя.

Таблица 1

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в колпаковых печах для термической обработки металлической ленты в рулонах. Цель изобретения - повышение производительности печи. Цель достигается за счет того, что у колпаковой печи, содержащей стенде направляющим аппаратом и рециркуляционным вентилятором, нагревательный колпак, установленный на стенде, нагревательные элементы, нагревательный колпак выполнен со сквозными квадратного сечения проемами в боковой стене, расположенными в шахматном порядке по высоте и окружности с шагом 1.8-2,2 длины стороны проема, нагревательные элементы выполнены в виде плоских квадратного сечения газовых нагревателей, закрепленных герметично в проемах выступающими над внутренней поверхностью кладки колпака. При этом расстояние от верхней кромки направляющего аппарата до оси нагревателей нижнего ряда составляет 0,5-0,6 высоты нагревателя. Указанная компоновка нагревателей в сочетании с работой их в режиме нагрева и охлаждения металла позволяет более быстро нагревать садку, снизить суммарные затраты на ремонт печи, уменьшить удельный расход энергии на термообработку. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. 9 табл. (Л С

Время нагрева садни до

заданной теппературы, ч 0,

Перепад температур, С:

по высоте садчи15

по периметру садни 12

Относительные затраты на изготовление и ггантзл нагревателей, руб/нг 75

Перепад те мперат р на из

лучаюцей поверхности

нагревателя, С50

5

1,33

25 1В

40

1,55

32 13

30

40

ДО

Производительность печи, кг/ч

Время нагрева садни до заданной технологической температуры, ч

Перепа 1 температур, С: по высот е садки по периметру садни

Относительные затраты на изготовление и монтаж нагревателей, руб/нг

Пеперед температур на излучающей поверхности нагревателя, °С

20,417,415,514,512,59,8

0,991,151,231,351„62,02

16 1В

60 44

22

20

46 35

iiu

Т)

25

15

40 25

20 27

43 32

16 35

Производительность печи, нг/ч

Время нагрева садни до технологической температуры, ч

о

Перепад температур, С: по высоте садки по периметру садни

Относительные затраты на изготовление и монтаж нагревателей, руб/нг

Перепад температур не излучаацей поверхности нагревателя, С

1Б,0 14,8 13,4 12,0 3,0 5,0

1,25 1,35 1,5 1.56 2,5

25

2В

51

лб

30 36

40 40

35 44

24 20

40 50

13 25

46 57

14 30

60 65

10 36

Т а - л и

ц а г.

iiu

Т)

25

15

40 25

20 27

43 32

16 35

Таблица 3

35 44

24 20

40 50

13 25

46 57

14 30

60 65

10 36

Относительные затраты на изготовление и монтаж нагревателей, руб/кг 75 70 62 53 55

Перепад температур на

излучаюдей поверхности

нагревателя,°С50 46 45 45

Производительность печи,

кг/ч

Время нагрева садки до технологической температуры, ч

Перепад температур, С:

по высоте садни по периметру садчи

Относительные затраты на

иэготоалечие и монтаж

нагревателей, руб/кг

Перепад температур на и-з- лучаюцзй поверхности нагревателя, С

15,5 15,4 15,2

13,0

1,32 1,41

:о

Т7

26

23

13

Таблица 6

фиг1

ff

Редактор А.Козориз

Составитель В.Смирнов Техред М.Моргентал

3 13 s ° ЛГ

фиг. 2

Корректор Н.Король