Печь с шагающим подом Советский патент 1992 года по МПК F27B9/02 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для нагрева и термообработки длинномерных металлических заготовок, например, под прокатку.

Известна многоярусная конвейерная печь для обжига керамических изделий, которая содержит две замкнутые кольцевые ветви с трехъярусным роликовым конвейером и футерованный корпус.

Печь имеет повышенный отбор тепла из-за наличия многоярусного роликового конвейера, пересекающего все рабочее пространство. Такая печь не может быть использована для нагрева длинномерных металлических заготовок.

Известна также печь для нагрева металла, содержащая высокотемпературную камеру с окнами загрузки и выгрузки и горелками, вспомогательные камеры, установленные с боковых сторон высокотемпературной камеры, соединенные проемами с рабочим пространством высокотемпературной камеры, устройство для перемещения металла и дымовой канал с шибером. Вспомогательные камеры печи расположены у входного торца высокотемпературной камеры и снабжены каналами, соединенными с дымовой трубой.

Однако нагреваемые во вспомогательных камерах заготовки подвергаются перегрузке в высокотемпературную камеру печи посредством крана. При этом происходит остывание металла и непроизводительные потери тепла отходящих газов. Из-за под- стуживания заготовок увеличивается время их прогрева в высокотемпературной камере, а в результате перепада температур при посадке в высокотемпературную камеру термические напряжения вызывают образование поверхностных дефектов, что снижает качество термообработки. Кроме того, две вспомогательные камеры, пристроенные по бокам печи, занимают значительную производственную площадь.

Цель изобретения - сокращение времени нагрева и повышение газоплотности печи за счет создания лабиринтного уплотнения.

На фиг,1 изображена печь при положении загрузочного стола на нижнем ярусе, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - печь с расположением загрузочного стола на верхнем ярусе; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг,5 - приемный желоб П-образной формы.

Печь с шагающим подом содержит высокотемпературную камеру 1, на неподвижной п одине 2 которой установлены несущие угольники 3. Высокотемпературная камера 1 оснащена шагающим подом 4. К камере 1,

по ее оси, непосредственно примыкает низкотемпературная камера 5, которая имеет два яруса транспортирования заготовок. Верхний ярус камеры расположен на боковых стенках 6, в которых через вставки 7 с зазором консольно установлены водоох- лаждаемые направляющие угольники 8, опертые на стойки с внешней стороны печи. С наружной стороны печи направляющие

0 угольники 8 образуют с вставками 7 лабиринтное уплотнение. По направляющим угольникам 8 могут транспортироваться концы заготовок 9. На неподвижной подине 2 низкотемпературной камеры 5 установле5 ны направляющие колосники 10 нижнего яруса, в которых выполнены окна 11 для прохода продуктов сгорания. На стыке неподвижных подин 2 низкотемпературной 5 и высокотемпературной 1 камер установлен

0 приемный желоб 12, имеющий П-образную форму с вырезом для прохода конца шагающего пода 4. Размеры желоба согласованы с шагом перемещения шагающего пода 4 по горизонтали и вертикали.

5 В зоне загрузки заготовок 9 печь содержит подъемный стол 13 с приводным механизмом 14, толкатель 15 с приводом 16 и траверсой 17. На подъемном столе 13 установлены несущие рейки 18 со съемными

0 консолями 19, стол также снабжен защитным козырьком 20 для защиты от выброса продуктов сгорания. Загрузочное окно низкотемпературной камеры 5 перекрыто заслонкой 21, кинематически связанной с

5 подъемным столом 13. Низкотемпературная камера 5 в своде имеет дымоотводящий канал 22, соединенный с рекуператором и дымовой трубой. Стенки 6 печи защищены отбойниками 23 для предотвращения разру0 шения кладки при падении заготовок в приемный желоб 12.

Предлагаемая печь работает следующим образом.

В нижнем положении подъемного стола

5 13 заготовки 9 укладывают на несущие рейки 18 и траверсой 17 толкателя 15 одну заготовку проталкивают на направляющие колосники 10 нижнего яруса низкотемпературной камеры 5. Траверсу 17 возвращают в

0 исходное положение и подъемный стол 13 устанавливают в верхнее положение. С шагом, равным толщине заготовки, толкатель 15 сталкивает одну заготовку на консольные угольники 8 верхнего яруса. Поочередной

5 работой толкателя 15 и подъемного стола 13 заполняют поштучно заготовками 9 верхний и нижний ярусы низкотемпературной камеры 5. По мере продвижения по направляющим колосникам 10 и консольным угольникам 8 низкотемпературной камеры

под действием толкателя 15 заготовки нагреваются теплом отходящих продуктов сгорания из высокотемпературной камеры. При заполнении ярусов низкотемпературной камеры проталкиваемые заготовки поочередно падают в приемный желоб 12, из которого перекладываются шагающим подом 4 на несущие угольники 3 высокотемпературной камеры 1 в промежутки времени между очередным проталкиванием.

При работе подъемного стола 13 консоли 19 несут одну заготовку и.в нижнем положении формируют дымоотводящий канал 24 между заготовками верхнего яруса и заслонкой 21, а в верхнем положении дымоот- водящий канал образуется между заготовками нижнего яруса и защитным козырьком 20. В нижнем положении подъемного стола 13 поток отходящих продуктов сгорания из-под нижнего яруса заготовок проходит через окна 11 в колосниках 10, вдоль стенок 6 печи, через попеременно- формируемый канал 24 к дымоотводящему каналу 22, при этом поток омывает концы заготовки 9, уложенной на консолях 19. В то же время дымовой поток из-под верхнего яруса проходит через тот же канал 24 и в дымовой канал 22.

В верхнем положении подъемного стола 13 концы заготовки 9, уложенной на консоли 19, омываются горячим потоком газов, проходящих под нижним ярусом через окна 11 в нижних колосниках, канал 24 между заготовками и козырьком 20 в дымоход 22. В то же время дымовой поток из-за верхнего яруса проходит вдоль стенок 6 и, омывая концы заготовки на консолях 19, удаляется через дымоход 22.

Печь может работать в автоматическом режиме или управляться с пульта оператором.

В предлагаемой печи нагревают дли- номмерные заготовки под прокатку сечением 115 х 115 мм и весом 120 кг из быстрорежущей стали.

На каждом ярусе низкотемпературной камеры размещают по 25 шт. заготовок. На направляющих высокотемпературной камеры размещают 50 шт. заготовок. Периодичность попеременного сталкивания заготовок в приемный желоб с ярусов низкотемпературной камеры, перекладки их из желоба шагающим подом и транспортирования в высокотемпературной камере составляет 1 мин. Общая продолжительность нагрева одной заготовки определяется соотношением:

т То ( пв + 2 пн ) ,

где Т0 продолжительность пауз между проталкиваниями заготовок;

Пв - количество заготовок в высокотемпературной камере;

2 пн - количество заготовок на двух

ярусах низкотемпературной камеры. При одноярусной (однорядной) загрузке низкотемпературной камеры продолжительность нагрева одной заготовки составляет 75 мин.

При загрузке той же камеры в два яруса продолжительность нагрева одной заготовки составляет 100 мин.

В печи с двухъярусной низкотемпературной камерой при неизменном темпе выдачи заготовок и без изменения энергозатрат общая продолжительность нагрева каждой заготовки возрастает на 25%.

За счет увеличения продолжительности

нагрева каждой заготовки в низкотемпературной камере металл успевает прогреться до температуры, близкой к температуре высокотемпературной камеры, что позволяет сократить время нагрева заготовок в высокотемпературной камере, повысить производительность печи и улучшить качественные характеристики металла.

Лабиринтное уплотнение между направляющими угольниками второго яруса

низкотемпературной камеры и вставками в стенах камеры обеспечивает необходимые условия эвакуации продуктов сгорания через дымоотвод и снижает теплопотери в низкотемпературной камере.

Установка направляющих второго яруса с зазором во вставках предотвращает ударное воздействие угольников на стены камеры при загрузке заготовок, что увеличивает срок службы кладки печи.

Формула изобретения

Печь с шагающим подом, содержащая низкотемпературную и высокотемпературную камеры, расположенные по одной оси с загрузочным и разгрузочным окнами, подъемный стол и толкатель, расположенный в зоне загрузки, отличающаяся тем, что, с целью снижения времени нагрева и повышения газоплотности печи за счет создания лабиринтного уплотнения, низкотемпературная камера непосредственно примыкает к высокотемпературной и выполнена двухъярусной с верхними направляющими в виде водоохлаждаемых угольников, консольно установленных в тугоплавких вставках на 6оковых стенах, а на стыке подин низкотемпературной и высокотемпературной камер установлен приемный желоб П-образной формы с вырезом для прохода конца шагающего пода.

1735689

А-А

Использование: изобретение относится к металлургии и может быть использовано для нагрева и термообработки длинномер21 н I A 5 ных металлических заготовок, например, под прокатку. Сущность: в печи низкотемпературная камера 5 непосредственно примыкает к высокотемпературной камере 1 и выполнена в два яруса. Между низко- и высокотемпературной камерами на стыке их подин установлен приемный желоб П-об- разной формы с вырезом для прохода конца шагающего пода 4. Заготовки 9 под действием толкателя 15 перемещаются с подъемного стола 13 на ярусы низкотемпературной камеры, а с них поочередно подаются в приемный желоб 12, из которого посредством шагающего пода они перекладываются на направляющие высокотемпературной камеры и транспортируются к выходному окну. 5 ил. s Ј 15 4 Сл) СП О 00 Ю

/

///////////////////////////////////7//л

тс, 22

/

Фиг. 2

Н

Фаг.З

фиг.5