Проходная печь Советский патент 1978 года по МПК C21D9/00 F27B9/14 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к трубной промышленности, и может быть использовано как при термической обработке, так и при нагреве перед последующей деформацией. Известны проходные печи, включающие футерованную рабочую камеру, источник тепла и транспортный рольганг, с помощью которого изделия, уложенные однорядными пакетами или по одному, в процессе термической обработки соверщают непрерывное продольное перемещение с вращением относительно своей оси 1 и 2. Отличительной особенностью таких печей являются различные конструкции печного рольганга и ориентирование его основных элементов (например роликов, колес, цепей) в рабочем пространстве, благодаря чему изделия, наряду с продольным перемещением, вращаются. Это уменьшает искривление изделий в процессе их термическо обработки. Вращение труб, уложенных однорядными пакетами, достигается периодическим поперечным их перекатыванием по щирине печи путем изменения угла наклона бочек роликов к осям вращения роликов. Недостатками этих печей являются м.ялая эффективность борьбы с искривлением труб (особенно при длительных режимах термообработки), поскольку время пауз между очередными перекатываниями труб в противоположные стороны, когда трубы соверщают только поступательное движение, значительно превышает время собственно перекатывания, а также низкий коэффициент заполнения трубами печи по ее ширине из-за необходимости обеспечения свободного места для их перекатывания в каждую из сторон печи минимум uaiv ловину периметра. Известна проходная печь, содержащая футерованную рабочую камеру с источником тепла и транспортный механизм в виде гладких цилиндрических роликов (валов), оси которых закреплены под углом к горизонтальной плоскости 3. Чистое непрерывное вращение труб в процессе термообработки достигается с помощьк транспортного механизма в виде гладких цилиндрических роликов (валов), оси которых совпадают с их осями вращения, параллельны между собой и расположены год непрямыми углами к горизонтальной плоскости и к продольной оси печи.

Недостатком такой печи является малая эффективность борьбы с искривлением труб при длительных режимах термической обработки из-за недостаточной скорости их вращения при обработке труб однорядными пакетами. Это вызвано отсутствием возможности увеличения углов наклона роликов к горизонтальной плоскости и к продольной оси печи из-за возрастания неравномерности распределения нагрузки по длине ролика и неравномерности нагрева но Н1ирине пакета труб.

Несимметричное распределение нагрузки на роликовый под печи но ее ширине с максимумо.м этой нагрузки на расположенные с одной стороны печи конические реборды также уху;иаает условия вращения близлежащих к ребордам труб.

Целью изобретения является уменьшение искривления труб, создание симметричного распределения нагрузки на роликовый под нечи по ее ширине, а следовательно, улучшение качества термообработки труб и технико-экономических показателей работы печи.

Это достигается тем, что оси цилиндрических роликов (валов) поочередно размещены в однойИЗ двух взаимно пересекающихся плоскостей-, причем линия их пересечения параллельна продольной оси печи.

На фиг. 1 изображена предлагаемая печь, разрез по роликам; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показан рольганг загрузки, план; на фиг. 4 дан разрез Б-Б на фиг. 3; ,па фиг. 5 изображен рольганг загрузки в иериод нагрева; на фиг. 6 - печь при пощтучной обработке труб (вариант исполнения); на фиг. 7 -- то же, вид сверху.

Печь состоит из рабочей камеры 1, источников тепла (горелок) 2, цилиндрических стационарно-установленных роликов 3, оси вращения которых поочередно расположены в одпой из двух взаимно пересекающихся плоскостей, причем линия их пересечения параллельна продольной оси печи (угол наклона роликов зависит от сортаме 1та обрабатываемых труб и определяется опытным нутем). Концы каждого ролика 3 выведены через боковые стены рабочей камеры 1 и с одной стороны оперты с помощью подшипника 4, а с другой стороны посредством редуктора 5 соединены с приводом 6.

Рольганг загрузки состоит из цили 1дрических подвижных в вертикальном направлении роликов 3, концы каждого из которых вмонтированы в подщипники 4, причем один конец ролика соединен через редуктор 5с приводом 6. Длина роликов 3 рольганга больше ншрины рабочей камеры 1. Подшипники 4, редуктор 5 и привод 6 каждого ролика 3 закреплены на раме 7, которая щарнирно соединена с одной стороны с неподвижной опорой 8, а с другой сторопы - с подъемным механизмом 9, например нневмоцили1 дром.

Аналогичную конструкцию имеет и рольганг выгрузки проходной нечи.

Предложенная печь работает следующим образом.

Трубы 10 с помощью известного устройства (например мостового крана, наклонного стеллажа с дозатором) помещаются на рольганг загрузки, ролики которого в это время расположены горизонтально. Количество труб в пакете зависит от их диаметра и определяется расчетным путем. После этого одновременно с 5 обеих сторон рольганга включаются подъемные механизмы 9, которые поворачивают рамы 7 вокруг шарниров ненодвижных опор 8, и рамы вместе с установленными на них роликами принимают фиксированное наклонное положение, причем угол наклона каждого последующего ролика по сравнению с предыдущим имеет противоположное направление. В результате оси вращения роликов поочередно располагаются в одной из двух взаимно пересекающихся плоскостей, а линия их пересечения 5 параллельна продольной оси печи и является продолжением линии пересечения двух взаимно пересекающихся нлоскостей, в которых находятся оси вращения печных роликов. Угол наклона роликов рольгангов загрузки (выгрузки) и нечи по величине одинаков. При изменении положения роликов рольганга загрузки с горизонтального на наклонное трубы 10 под действием собственной силы тяжести перекатываются по рольгангу слева и справа в направлении его центра до тех пор, пока между трубами Не исчезнут зазоры. Таким образом формируется плотный однослойный пакет труб. После этого одновременно включаются приводы 6 печного и загрузочного рольгангов, которые через редукторы 5 вращают ролики 3 этих рольгангов и трубы пео, ремещаются в печь. По мере входа в рабочую камеру 1 печи из-за затеняющего действия роликов 3 печи и несимметричного теплового потока по периметру труб происходит их искривление выпуклостью вверх. Благодаряплотной укладке по ширине пакета трубы, не теряя устойчивости, совершают поступательное продольное передвижение по рабочей камере 1 печи без поворота относительно своих осей.

По мере нагрева и приобретения пластичности искривленные трубы под действием собственной силы тяжести выравниваются и выходят из печи на рольганг выгрузки, ролики 3 которого установлены наклонно, аналогично печным роликам. После полного выхода из печи пакета труб на рольганге выгрузки проводятся такие же операции, как описанные вы5 LTie для рольганга загрузки при формировании пакета труб, но в обратном порядке; включаются механизмы 9, ролики 3 приобретают горизонтальное положение, и. трубы 10 с помощью, например, передаточной рольганговой - тележки передаются на последуюшие звенья технологической цепи. После этого цикл повторяется.

Предложенная проходная печь обеспечивает независимо от продолжительности термической обработки получение ровных труб. Это 5 достигается тем, что по мере нагрева и приобретения пластичности искривленные трубы в заневоленном состоянии под действием собственной силы тяжести выравниваются. Наибольглий эффект от применения этой конструкции достигается при высокотемпературпом нагрео ве (750°С и выше) цилиндрических изделий с достаточно большим весом 1 пог. м (толстостенные трубы, прутки, заготовки и т. д.)Печь для поштучной термообработки состоит из футерованной рабочей камеры 1, источника тепла - горелок 2, тамбуров 11, в которых установлены валы 12 с приводами 6. Оси роликов (валов) установлены поочередно в одной из двух взаимно пересекающихся плоскостей. Эти валы образуют ручей. Линия пересечения плоскостей параллельна продольной оси печи. Валы параллельны между собой и образуют с продольной осью печи угол а. Для охлаждения валов они оборудованы подводом 13 и отводом 14 охлаждаюш.ей воды. Печь работает следующим образом. Длинномерное цилиндрическое изделие (труба) 10 подается в ручей, образованный вращающимися косо расположенными валами 12 и расположенный вдоль продольной оси печи. За счет вращения валов 12 от приводов 6 трубы 10 получают в местах контакта с валами осевую и тангенциальную составляющие усилия, которые придают трубам 10 вращател ьнопоступательное движение вдоль продольной оси печи. Трубы 10, последователино-проходя через футерованные рабочие камеры 1 и тамбуры 11, нагреваются до заданной температуры и выдаются из печи для последующего охлаждения на спокойном воздухе или принудительного охлаждения (при термообработке), либо для пластической деформации (при обработке металла давлением). 426 Данная печь способна обеспечить высокое качество термически обработанных длинномерных изделий (труб) и их нагрев перед деформацией за счет непрерывного вращения труб вокруг собственной оси с достаточно большим и регулируемым числом оборотов. Формула изобретения Проходная печь для термической обработки длинномерных цилиндрических изделий, содержащая футерованную рабочую камеру, источник тепла и транспортный механизм в виде гладких цилиндрических роликов, оси которых закреплены под углом к горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения искривления труб, создания симметричного распределения нагрузки на роликовый под печи по ее щирине, оси цилиндрических роликов поочередно размещены в одной из двух взаимно пересекающихся плоскостей, причем линия их пересечения параллельна продольной оси печи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1Авторское свидетельство ССЬН J№ o//ooi, кл. С 21 D 9/00, 1973. 2Авторское свидетельство СССР № 428016, кл. С 21 D 9/00, 1974. 3. Заявка № 2114622, кл. С 21 D 9/00, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

И

fti

S

шве

e f If

fii

W

. 1«2.J

ff-ff

5 «s

фигЛ