Агрегат для термической обработки Советский патент 1992 года по МПК C21D9/36 

Изобретение относится к термической обработке, в частности к агрегатам, предназначенным для пламенного нагрева и последующего интенсивного воздушного охлаждения крупных прокатных валков, т.п. цилиндрических изделий при дифференцированной термической обработке, и может быть использовано в машиностроении.

Известен агрегат для термической обработки прокатных валков, содержащий секционную футерованную камеру с системой нагрева, торцовые уплотнительные вставки, выполненные в виде сегментов, имеющих проемы для охвата шеек валков, механизм вращения валков и отдельно смонтированную камеру охлаждения с системой охлаждения. Недостатком этой конструкции является остывание валка на воздухе в моменты погрузки - выгрузки и транспортировки его на платформе к установке охлаждения. Это обусловливает выделение карбидов в поверхностных слоях валков, изготовленных из дисперсно твердеющих сталей, что в свою очередь снижает твердость и ударную вязкость активного слоя валка и его ресурс работы.

Наиболее близким к предлагаемому является агрегат, содержащий секционную футерованную камеру со съемным сводом, системой нагрева и торцовыми уплотни- тельными вставками, а также механизм вращения валка и систему охлаждения. Кроме того, на камере шарнирно прикреплена дополнительная сводовая секция, на которой размещены группы форсунок, а в нижней части размещены сопла для подачи холодного воздуха. Сопла и форсунки образуют систему охлаждения. В данной конструкции отсутствует необходимость в установке охлаждения и транспортировке к ней валка. Но часть воды от охлаждения и конденсата с трубчатой конструкцией подвода воды попадают на разогретую футеровку корпуса и приводят ее к быстрому разрушению.

Цель изобретения - повышение долговечности агрегата путем предотвращения воздействия охлаждающей жидкости на футеровку с одновременным улучшением его

экологической характеристики и экономии энергоносителей повышением герметичности камеры.

Поставленная цель достигается тем, что агрегат для термической обработки цилиндрических изделий, преимущественно крупных прокатных валков, содержащий секционную футерованную камеру со съемным сводом, горелками и каналом отвода дыма, торцовые уплотнения, механизм вращения изделий и систему охлаждения, выполненную в виде спрейеров с механизмом их перемещения и сопел в нижней части, оснащен закрепленными на своде упорами, водозаборниками и направляющими, установленными по обе стороны стационарной части камеры с наклоном под углом 13-17° к горизонтали в сторону ее продольной оси, а механизм перемещения каждого спрейера выполнен в виде захватов и системы отклоняющих блоков с гибкой связью, один конец которого соединен со спрейером, а второй - с захватом. При этом захваты размещены с возможностью взаимодействия с упорами, спрейеры установлены в направляющих, а водозаборники закреплены на спрейерах и размещены под ними. Кроме того, агрегат оснащен также установленными на своде вертикальными направляющими и закрепленными на стационарной

части камеры с возможностью взаимодействия с этими направляющими роликами, при этом плоскости направляющих выполнены взаимно перпендикулярными.

На фиг. 1 показана схема агрегата, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - поперечный разрез агрегата с поднятым сводом; на фиг.4 - узел управления перемещением съемного свода, вид А на фиг.2; на фиг.5 - узел ходовой части

спрейера, разрез Б-Б на фиг.З, на фиг.6 узел захвата троса, вид В на фиг.4; на фиг.7 - узел направляющих спрейера и системы блоков для перемещения спрейера при снятом своде, вид Г на фиг.З; на фиг.8 - узел изменения угла наклона спрейера и подвеска водозаборника, разрез Д-Д на фиг.7; на фиг.9 - положение спрейера установленного под углом 15°, разрез Д-Д на фиг.7.

Агрегат состоит из стационарной части камеры 1 (фиг.1) и съемного свода 2, футерованных огнеупорным материалом 3. В ниж- ней части камеры тангенциально закаливаемому изделию (валку) 4 установлены горелочные устройства 5, воздухопод- водящие сопла 6 и дымоотводящий канал 7. Валок 4 устанавливается на опорные ролики 8, вращаемые приводом 9 и уплотняется с торцов уплотнительными вставками 10 (фиг.2). Для подъема - опускания свода 2 он снабжен крюками 11, а для центрирования, точной установки и таким образом надежного уплотнения камеры - вертикальными направляющими 12 (фиг.З, 4). Причем их направляющие плоскости выполнены взаимно перпендикулярными и взаимодействуют с коническими роликами: верхними 13 и нижними 14. Верхние ролики закреплены на вертикальных стойках, а нижние 14 - у разъема камеры 1, на ее стационарной час- ти. Здесь же, вдоль разъема камеры, на ее стационарной части с противоположных сторон размещены группы форсунок, выполненных в виде спрейеров 16 (фиг.З. 7} и образующих систему охлаждения. Спрейе- ры 16 крепятся с возможностью изменения угла наклона на осях 17 (фиг.5) и перемещаются на опорных роликах 18 по направляющим 19, установленным по обе стороны камеры 1 у ее разъема с наклоном под углом 13-17° к горизонтали в сторону ее продольной оси. Описанное размещение обеспечивает минимальные занимаемые площади и автоматическое перемещение спрейеров 16 под действием собственного веса по направляющим 19 на позицию охлаждения валка 4. Для предупреждения попадания воды на разогретую футеровку камеры под спрейерами 16 шарнирно прикреплены во- дозаборники 20 (фиг.З, 8, 9). Механизм пе- реме- щения спрейеров 16 выполнен следующим образом. К спрейеру 16 с возможностью изменения длины (крепления) прикреплена гибкая связь (трос) 21, которая через систему отклоняющих блоков 22, 23 (фиг.4, 6, 7) другим концом связана с захватом 24. Блок 23 закреплен на кронштейне 25 (фиг.17), а 22- на стойках 26 (фиг.З, 6), заканчивающихся фигурными выступами 27 для удержания захватов 24. Для взаимодействия с захватами 24 и перемещения связанных с ним спрейеров 16 свод 2 снабжен упорами 28, размещенными соответственно захватам 24 с обеих его сторон. Обслуживается агрегат мостовым или консольно-поворотным краном.

Агрегат работает следующим образом. Исходное положение: свод 2 снят, спрейеры 16 сведены на позиции охлаждения валка (фиг.З). Устанавливают валок 4 для

0 обработки на опорные ролики 8 (фиг.2). По технологической карте устанавливают требуемый зазор (с валком 4) спрейера 16, егс угол наклона (фиг.8, 9). Затем стропами за крюки 11 поднимают свод 2 и закрывают

5 камеру 1. При этом направляющие 12 свода 2 взаимодействуют сначала с роликами 13, а с зтем 14 и обеспечивают точное центриро- вгние свода 2 и плотное смыкание разъема. Но прежде упоры 28 свода 2 охватывают

0 захваты 24 и тянут вниз, увле.кая тросы 21 (фиг.З), которые огибая блоки 22, 23 перемещают спрейера 16 (фиг,7) на роликах 18 - в направляющих 19 (фиг.5, 7) от валка 4, освобождая место для установки,свода 2, кото5 рый специальным разъемом герметизирует полость камеры 1. Устанавливаются торцовые уплотнительные вставки 10 (фиг.2) и агрегат готов к работе (фиг.1), Включаются механизм 9 вращения валка 4, а затем го0 релки 5. Удаление продуктов сгорания осуществляется через дымоотводящие каналы 7. После окончания технологического процесса нагрева выключаются горелки 5 и снимается (краном) свод 2. При подъеме свода

5 2 спрейеры 16 под действием собственного веса ввиду уклона (13-17°) направляющих 19 перемещаются вниз к валку 4, т.е. обеспечивается автоматический подвод спрейеров 16 к валку 4. Посл е выхода направ0 ляющих 12 свода 2 из ко нтакта с роликами 13 захваты 24 упира ются В выступы 27 стоек 26 (фиг.6) и движение спрейеров 16 прекращается на позиции охлаждения (фиг.З) и автоматически включается привод 9 вращения

5 валка 4 и подача мелкодисперсной водовоз- душной смеси в систему охлаждения. Поскольку подъем свода 2 производится быстро, охлаждение включается в тот же момент, без снижения заданной температу0 РЫ валка. Угол атаки струи, вращение валка 4 способствуют его охлаждению, а водоза- борники 20 предупреждают попадание воды на раскаленную футеровку камеры. Этому способствует также воздух подавае5 мый снизу через сопла 6 и образующий равномерную струю между концом водоза- борников 20 и бочкой валка 4.

Таким образом, ввиду наличия водоза- борников, упоров и направляющих, их размещения и взаимодействия, выполнения

механизма перемещения спрейеров, т.п. предупреждается попадание охлаждающей жидкости на раскаленную поверхность футеровки, чем достигается повышение ее стойкости и в конечном счете долговечности камеры. А наличие на своде направляющих, их размещение, выполнение обеспечивает точность взаимодействия деталей, точность и герметичность смыкания разъема камеры, чем экономится энергоноситель и улучшает- ся экологическая характеристика агрегата.

Формула изобретения 1. Агрегат для термической обработки цилиндрических изделий, преимуществен- но крупных валков, содержащий футерованную камеру со стационарной частью и съемным сводом, горелками и каналом отвода дыма, торцовые уплотнения, механизм вращения изделия и систему охлаждения, выполненную в виде спрейеров с механизмом их перемещения и сопел, расположенных в нижней части камеры, отличаю - щ и и с я тем, что, с целью повышения долговечности путем предотвращения воз- действия охлаждающей жидкости на футеровку, он снабжен закрепленными на своде упорами, водозаборниками и направляющими, установленными по обе стороны стационарной части камеры на уровне разъема с наклоном под углом 13-17° к горизонтали в направлении ее продольной оси, механизм перемещения каждого спрейера выполнен в виде захватов и системы отклоняющих блоков с гибкой связью, один конец которой соединен со спрейером, а другой - с захватом, при этом захваты размещены с возможностью взаимодействия с упорами, спрейеры установлены в направляющих, а водозаборники закреплены на спрейерах и размещены под ними,

2. Агрегат по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения его экологической характеристики и экономии энергоносителей путем повышения герметичности камеры, он снабжен установленными на своде вертикальными направляющими роликами, закрепленными на стационарной части камеры у разъема с возможностью взаимодействия с направляющими, при этом плоскости направляющих выполнены взаимно перпендикулярными.

Сущность изобретения агрегат представляет собой секционную футерованную камеру 1 со съемным сводом 2, горелками 5 каналом 7 отвода дыма, торцовыми уплотнениями Он снабжен механизмом вращения изделия, системой охлаждения в виде спрейеров 16 с механизмом их перемещения и соплами 6 в нижней части камеры Агрегат дополнительно оснащей закреплен

71

/////////////Л////////////

фиг.-l

Jfe

Фаг 2

Я

Фиг 4.

11

фаг. 6

И

16

1740457

Б- Б

12

17

ви#Г

Фиг. 7

Л1

д-л

Л А

фиг. 8

15