Рейтер нагревательной печи Советский патент 1992 года по МПК F27D3/02 F27B9/30 

Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам с механическим перемещением нагреваемого материала и может быть применено в металлургической и машиностроительной про- мышленностях в печах толкательного типа и с шагающими балками.

Известен рейтер нагревательной печи, содержащий жаропрочный корпус, в виде трапеции, жестко соединенный с прокладкой, привариваемой к водоохлаждаемой трубе,

При использовании данного рейтера соединение корпуса рейтера с основанием недостаточно прочное. Возникают большие контактные напряжения от перемещающейся заготовки т.к. малы контактные площадки между корпусом и основанием рейтера.

Известен рейтер нагревательной печи, содержащий опору с жаропрочной вставкой трапецеидальной формы, жестко соединенный с опорой, привариваемый к водоохлаждаемой трубе через накладку.

При использовании данного рейтера контактное напряжение между основанием рейтера и корпусом находится в допустимых пределах т.к. контактные площади увеличены за счет увеличения высоты основания, но при этим верхняя часть основания значительно удаляется от охлаждаемой трубы и подвергается воздействию высоких температур и поэтому возникает необходимость применения для основания (опоры) дорогостоящих специальных сплавов, содержащих хром, никель, титан

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому рейтеру является рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соединитель- нымы выступами в виде сочетания продольных и поперечных элементов. Длина продольного элемента составляет 0,85-0,9 от длины рейтера, а длина поперечного элемента основания рейтера составляет 0,55- 0,6 ширины рейтера

VJ Os

ел

&

О

Соединительные выступы основания рейтера дают возможность изготовить рейтер, воспринимающим нагрузки при высоких температурах, не применяя дорогостоящих сплавов за счет развитой поверхности контакта между корпусом и основанием рейтера.

Однако при такой длине продольных и поперечных элементов на торцевых и боковых стенках корпуса рейтера возникают трещины из-за местного утонения, что приводит к снижению прочности рейтера.

Кроме того, соотношения толщин элементов, образующих соединительный выступ опоры не обеспечивают достаточной прочности опоры рейтера и жаропрочного корпуса. Толщина поперечного элемента составляет 4 толщины основания, а продольного элемента - 2 толщины основания рейтера (многотрефовое соединение), Такое резкое изменение сечения приводит к рако1 винам, пустотам, трещинам и снижает надежность работы рейтера.

Цель изобретения - повышение срока службы рейтера за счет обеспечения проч- ности соединения опоры с жаростойким корпусом.

Поставленная цель достигается тем, что, рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соедини- тельным выступом в виде продольных и поперечных элементов, где продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом элементы соединитель- ного выступа выполнены толщиной, равной 0,8- 1,12 толщины основания опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6 - 0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3 - 0,5 ширины рейте- ра.

Дополнительной проверкой научно-технической информации не выявлено источников, аналогичных предложенному устройству по совокупности признаков, приводящим к достижению поставленной цели, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию существенное отличие.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рей- тер, поперечное сечение; на фиг. 2 - опора рейтера, вид сверху; на фиг. 3 - рейтер, продольное сечение.

Рейтер нагревательной печи содержит жаростойкий корпус 1 и опору 2 с соедини- тельным выступом 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 шириной д и высотой h.

Соединительный выступ 3 состоит из продольного элемента 4, расположенного

вдоль оси 00 рейтера и двух поперечных элементов 5, расположенных симметрично относительно центра тяжести рейтера (фиг. 2).

Продольный 4 и поперечный 5 элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх (фиг. 3).

Толщины di продольного элемента 4 и дг поперечных элементов 5 соединительного выступа 3 (фиг. 2) выполнены величиной равной толщине 6 основания опоры 2 : $1 (0,8 -1,12) дг (0,8 -1,12)

Величины (5i v 62 установлены экспериментально (см. табл. 1)

Установлено, что при выполнении элементов соединительного выступа 3 менее 0,8 толщины основания опоры 2 наблюдается разрушение в местах соединения выступа с опорой: раскрашивание металла, трещины, при усилении нагрузки - слом. Если эта величина более 1,12, то также наблюдается разрушение основания в месте соединения выступа с опорой.

Продольный элемент 4 соединительного выступа 3 выполнен длиной Li , равной 0,6 - 0,8 длины рейтера L (фиг. 2):

Li (0,6-0.8)1.

Величина установлена экспериментально (см. табл. 2).

Установлено, что при длине продольного элемента менее 0,6 длины рейтера наблюдается недостаточная прочность рейтера в продольном направлении. Появляются трещины у основания элемента. При установлении длины более 0,8 также наблюдается недостаточная прочность жаростойкого корпуса, появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов.

Длина И поперечных элементов 5 соединительного выступа 3 выполнена равной 0,3 - 0,5 ширины I рейтера (фиг. 2). И (0,3-0,5)

Величина И установлена экспериментально (см. табл. 3).

Установлено, что при длине поперечных элементов менее 0,3 ширины рейтера наблюдается недостаточная прочность рейтера в поперечном направлении: появляются трещины у основания элементов. При длине более 0,5 ширины рейтера также наблюдается недостаточная прочность жаростойкого корпуса: появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов..

В предлагаемой конструкции рейтера опора 2 соединяется с корпусом 1 рейтера методом литья. Заранее отлитую опору 2 с соединительными выступом 2 в виде продольных 4 и поперечных 5 элементов устанавливают в подготовленную форму соеди- нительным выступом 3 вниз. Подвод расплава жаростойкого материала осуществляется со стороны боковой поверхности корпуса 1 рейтера.

При заливке расплава материала корпуса 1 рейтера в форму соединительные выступы 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 опоры 2 являются центрами кристаллизации расплава и вокруг них застывает первые порции металла, образуя плотное соединение (без зазора) корпуса 1 и опоры 2. Поскольку масса опоры 2 значительно меньше массы корпуса 1, то опора 2 при заливке быстро прогревается до температуры расплава и последующее остывание идет совместно и корпуса и основания рейтера.

Рейтер нагревательной печи, содержа- щий жаростойкий корпус 1 и опору 2 с сое- динительным выступом 3 в виде продольных 4 и поперечных элементов 5 приваривают к водоохлаждаемой трубе нагревательной печи,

Выполнение опоры с соединительным выступом в виде продольных и поперечных элементов позволяет воспринимать нагрузки со стороны нагреваемого металла в продольном и поперечном направлениях, также увеличивать поверхность контакта между основанием и жаростойким корпусом рейтера и следовательно повысить прочность соединения корпуса с опорой и увеличить срок службы рейтера.

Выполнение продольного и поперечного элементов в форме трапеции, обращенного большим основанием вверх дает возможность гарантированного неразъемного соединения основания рейтера с корпусом. Выполнение элементов соединительного выступа толщиной равной 0,8-1,12 толщины основания опоры рейтера дает возможность получения более качественной отливки (избежать таких дефектов литья как раковины, трещины, пустоты), а при выполнении продольных элементов длиной 0,6 - 0,8 длины рейтера и поперечных элементов длиной 0,3 - 0,5 ширины рейтера позволяет воспринимать рейтеру значительные нагрузки при высоких температурах за счет развитой поверхности контакта между корпусом и основанием рейтера, не образуя местных утонений стенок корпуса, приводящих к снижению его прочности.

Формула изобретения

Рейтер нагревательной печи, содержащий жаростойкий корпус и опору с соединительными выступами в виде продольных и поперечных элементов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения срока службы путем обеспечения прочности соединения опоры с жаростойким корпусом, продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом элементы соединительного выступа выполнейы толщиной, равной 0,8 - 1,12 толщины основания-опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6 - 0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3 - 0,5 ширины рейтера. Таблица 1

Сущность изобретения: рейтер нагревательной печи содержит жаростойкий корпус и опору с соединительными выступами в виде продольных и поперечных элементов. С целью повышения срока службы рейтера за счет обеспечения прочности соединения опоры с жаростойким корпусом продольный и поперечный элементы выполнены в форме трапеции, обращенной большим основанием вверх, при этом продольный и поперечные элементы соединительного выступа выполнены толщиной, равной 0,8-1,12 толщины основания опоры, а длина продольного элемента составляет 0,6-0,8 длины рейтера, длина поперечных элементов составляет 0,3-0,5 ширины рейтера, 3 ил., 3 табл.

Толщина элементов

соединительного

выступа

Эффективность использования

Неудовлетворительная. Наблюдается разрушение в местах соединения выступа с спорой - раскрашивание металла, трещины, при увеличении нагрузки слом.

Удовлетворительная, разрушений в местах соединения выступа с опорой не наблюдается. Хорошо воспринимает продольные и поперечные нагрузки.

Удовлетворительная. Разрушений в местах соединения выступа с опорой не наблюдается. Хорошо воспринимает продольные и поперечные нагрузки.

Неудовлетворительная. Наблюдается разрушение основания в месте соединения с выступом: трещины, сколы

Эффективность использования

Недостаточная прочность рейтера в продольном направлении. Появляются трещины у основания элемента.

Прочность рейтера удовлетворительная

Прочность рейтера удовлетворительная

Недостаточная прочность жаростойкого корпуса. Появляются трещины, до 0 мм длиной на корпусе в районе расположения элемента.

Длина поперечного элемента соединительного выступа

Эффективность использования

0,2

0,3 О, 0,5 0,6

Недостаточная прочность рейтера в поперечном направлении. Появляются трещины у основания элементов

Прочность рейтера удовлетворительная

Прочность рейтера удовлетворительная

Недостаточная прочность жаростойкого корпуса. Появляются трещины на корпусе в районе расположения элементов (длиной до 30 мм)

ТаблицаЗ

фиг.1