Колпаковая печь Советский патент 1993 года по МПК F27B11/00 

Ј

Изобретение относится к металлургии, именно к оборудованию колпаковых пе- й, и может быть использовано, например, п )и производстве холоднокатаной рулон- зй полосы на стадии рекристаллизациоИ- зго отжига.

Известна колпаковая печь, состоящая стенда, нагревательного колпака с горе- |чным поясом и муфеля, имеющего стака- нообразную цилиндрическую часть.

Недостатком данной колпаковой печи ляется низкая эксплуатационная стой- сть печи.. .

В качестве прототипа, как наиболее изкогр по технической сущности к заявля- юму объекту выбрана колпаковая печь, со- ржащая стенд, нагревательный колпак с релочиым поясом, муфель, размещенный стенде и выполненный из двух частбй;

нижней - в виде усеченного конуса и верхней - цилиндрической.;

Недостатком известной колпаковой печи является низкая пройзвЬдйТёльИбсть и невысокий срок службы.

Целью изобретения является повышение производительности и срока службы колпаковой печи. :/

Указанная цель достигается тем, что в колпаковой печи, содержащей стенд, нагревательный колпаке горелочным поясом, муфель, размещённый на стенде и выполненный из двух частей: нижней - в виде усеченного конуса и верхней - цилиндрической, коническая часть муфеля выполнена высотой, определяемой формулой I

-h(R-r) где Н - высота конической части муфеля, м;

чэ ю

СЛ

о

со

е-f R - раДйусоснования конической части муфеля, .,. , ;:. /.:: ,. г- радиуб цилиндрической части муфе- яя м; :-::; :ЧФ:;::.; .,. (VX:- V;. - : --.;-;;

h - расстояние обоснования муфеля до 5 оси горёлочнбго пояса нагревательнргЬ кШ- ; ггака. м; - V;4 :iУ;:

,5-5,5- эмпирический коэффициент.

Формулаi (1) получена экспёрймёнталь- ным путем в результате обработки резуль- 10 татовi пррМышлениых испытаний рпытных кЬлпакЬвйхпёчёй в термическом отделении листопрокатного цеха Nt 5

На чертеже по;едсУав лёна колпаковая . печь предлагаемой конструкции.15 ; Печь содержит натр ёватё ьнмй ko/inak : ; 1 с горелочным поясом 2, стенд, муфель. ; размещенный на стенде и ёЫполнённМй из двух частей: нижней 3 - в виде4усеченного kOHyda и верхней 4 - цилиндрической. Для 20 вычисления высоты конической части муфеля предварйтёльнЬ определяю радиус цй- линдрйческрй .масти муфеля и радиус .Ь л Шёг о Ьсй6в 1аШй;ус ч ённЬг6:крнуса (т.в... р;ад йус:1чйжн(эгЬЬснрвания/муфёля)/ затем 25 блредёЛяйэт расстряйие h от основания муфелиДй гор ёлочногЪ пояса нагрейатёльногб KQhti $ -..y,/--c:i :-- .; :: -V :..;.::, Г:ч.;:; -.-

В даЯнбм случае под горёлочным пой . сом понимается Кольцевой пояс нагрева- 30 тельного колпака, по которому располагаютсяг оси газовых горелок. Если ; торелрчный пояс состбит из горё лрк, kofbw рыё располагаются в два ряда (в двух гори зонтальных плоскостях), то расстояние h 35 опредёляетсй от оснбвания муфеля до вер- хнего ряда горелок. . :

В таблице представлены результаты пррмышл енных испытаний Хрлпаковых Печей, изготовленных в сботвётствйй с пред- 40 лагаёмой формулой и в сравнении с Г

. Пр010Т1А11бМ.: ::-: -:::- .;/;,,

;rf ДоНустиМые пределы эмпирического .- коэффициента К разработаны на бснрве прбмйшлёмных испытаний и Ьтра ка1от pti- 45 тймальные значения угла атаки («) между направлением осей газовых горелок и обра:- зующей усеченного конуса муфеля.

После определения всех сРСтавлякзщйх формулы I определяется Bbicbfа конической 50 части муфеля Х .; :: -: ;vvv:-; :.:-

Крлпакбвая печь работает следуйщим . ;;;; /;;,;; -, : .:;; :; .: я г..

Пбсле форШ|ЗВваШя стрпь холоднока- тань|х рулонов на нее надевается муфель и 55 нагревател1.ный кблпак. Через горелки подается природный газ с воздухом, который сжигается в пространстве между муфелем и нагреЁЗтёльным колпакрм. После окончания цикла отжига, распаковка печй производится в обратной последовательности.

Заявленное соотношение размеров муфеля обеспечивает повышенную циркуляцию продуктов сгорания природного газа в Пространстве между муфелем и нагревательным колпаком. Это происходит за счет того, что продукты сгорания, выходя из го- реЯЬК, отражаются 6т конической части муфеля под определённым оптимальным углом, повышенная циркуляция продукта Сгорания способствует устранению зоны ло- кального перегрева муфеля. Это приводит к порышенига cppka службы муфеля, а следовательно, всей крлпаковой печи. Кроме того, повышение срока службы печи обеспечивает устранение брака отжигаемой Продукции по дефекту окисленная поверхность, т.е. npBbiataef производительность печи.

Результаты промышленных испытаний

колпаковых печей, изготовленных в соотBeTctBHH с предлагаемой конструкцией и

конструкцией прототипа приведены в таб:

лице. .-.-.- . .. - . : - ... .. : . .

Когда значение эмпирического коэффициента К находится на среднем (опыты 3,8,13,18), нижнем(опыты 2,7,12,17)илй верхнем (4,9,14,19) допустимых уровнях, эксплуатационная стойкость печи: максимальная. .По сравнению с прототипом (опыт , 2 1) она повышается в 1,4-1,5 раза. В этих случаях полностью устраняется брак отжигаемой продукции по дефекту окисленная поверхность.Г

Когда значение эмпирического коэффициента К находйтЬя ниже нижнего (опыты 1.6,11,16) или выше верхнего (опыты 5,10,15,20) допустимого уровня, положительный эффект не достигается. Эксплуатационная стойкость печи резко снижается, а на поверхности металла образуется Дефект окисленная поверхность. В проведенных промышленных экспериментах срок службы печи определялся промежутком времени от начала установки в эксплуатацию нового муфеля до образования деформации боковой поверхности муфеля и потери герметичности в подмуфельном пространстве. В этом случае колпаковая печь становится не пригодной для эксплуатации. Брак отжигаемой продукции по дефекту окисленная поверхность определялся визуально по наличию окисной пленки на поверхности отожженного металла,. ; -ул-:;;:,-..; .; ;. ; - -- ... ;/ . Прим ё р (опыт 3). Радиус цилиндрической части муфеля г, радиус большего основания усеченного конуса R, расстояние от основания муфеля до горелрчного пояса нагревательного колпака h составляли соотЕ ётствённо 2,3; 2,6; 1,3 м. Значение эмпирического коэффициента К выбирали равным Л5...В соответствии с формулой I вычисляли Еысоту конической части муфеля Н.

,5 :} 1,3(2,6-2,3)1,8(м).

С данными значениями г, И и Н изготавливали муфель из листов стали марки Х18Н9Т при толщине листов 9 мм и при общей высоте муфеля 6,1 м. Промышленные эксперименты пбказалй, что срок службы Печи составил 54 месяца без образования дефектов отжигаемой продукции. По сравнению С прототипом срок службы печи воз- ррс в 1,5 раза. Положительный эффект достигался 5000x200:3 333333 руб. в год. При повышении срока службы печи а 1,4 р,1за экономический эффект составит

3 333333500 - 200 3 14

95000 руб/год.

0 5

0

Формула изобретения

Колпэковая печь, содержащая стенд, нагревательный колпак с горелочным поясом, муфель, размещенный на стенде и выполненный из двух частей: нижней - в виде усеченного конуса и верхней - цилиндрической, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и срока службы, коническая часть муфеля выполнена высотой, определяемой соотношением

h(R-r),. где Н - высота конической части муфеля, м;

R - радиус основания конической части муфеля, м;

г - радиус цилиндрической части муфеля, м;

h - расстояние от основания муфеля до оси горелочного пояса нагревательнЬго кол- пака, м;

,5-5,5 -эмпирический коэффициент.