Газовый затвор для проходных термических печей Советский патент 1980 года по МПК C21D9/00 

1

Изобретение относится к герметизации проходных печей для непрерывной термообработки изделий в защитной атмосфере и может быть использовано в металлургической и других 5 отраслях промьшшенности.

Известен газовый затвор для протяжных печей, содержащий корпус, коллектора защитного газа с соплами, отсасывгиощий короб, вентилятор и Ю предназначенный для уплотнения печей непрерывного действия для термообработки полосы 1 ,

Недостатком затвора является то, что увеличение проходных сечений 15 затвора вызывает увеличение производительности циркуляционного вентилятора, а следовательно и рост скорости истечения уплотняющей завесы. Действие плоской струи в ограниченном20 пространстве вызывает образование по обеим ее сторонам продольные циркуляционные течения. При высоте проходных зазоров затвора, порядка 100-150 мм циркуляционные течение оказывают 25 большое дестабилизирующее влияние на газовый поток в районе системы отсоса, образующиеся при этом локальные вихревые потоки (жгуты) действуют в продольном направлении, создавая 30

большую неравномерность скоростного поля в отсасывающей камере затвора, что вызывает интенсивные местные выбивания газа и подсосы воздуха в затвор, несмотря на действие дополнительной завесы нейтрального газа.

Известен также газовый затвор для проходных термических печей, содержащий сопла, напорные коллекторы, вентилятор, отсасывающую камеру и диффузор 2.

К недостаткам этого затвора относятся неравномерность распределения материала по ширине печи, а также некоторая неравномерность распределения начальной скорости завесы по длине сопел, которая может вызвать образование поперечных вихревых течений по всей ширине проточной части затвора, что может привести к локальным подсосам воздуха в затвор. Кроме того, установка диффузора на выходном напорном коллекторе дымососа не предотвращает вихреобразования в отсасывакхцей камере затвора.

Цель изобретения - предотвращение вихреобразования в отсасывающей камере затвора и ликвидация подсоса окрут жающего воздуха в циркуляционный контур.

Постазлекная цель достигается тем, что диффузор установлен между соплалчи и отсасывающей камерой и снабжен расположекнум - вдоль него перфорирОЕакны1 Ш вертикальньами перегородками,, образующими продольные .каНа фиг. 1 изображен г-азовый затвор .продольный разрез; на фиг. 2 - разрез Л-А на фиг, 1.

Проходная печь 1 для термообработки сортового материала 2(например, прутков), движущегося по роликам 3, уплотняется газовым затвором, состоящим из щелевых сопел 4, -становленными на напорнык коллекторах 5, аз к коллекторам подводится от циркуляционного вентилятора 6, приводимого в действие электродвигателем 7. Верхний и нижний газовые коллекторы .соединены с противоположных сторон коробами 8. Всасывающий патрубок вентилятора присоединен к отсасывающей камере 9. Для уменьшения подсосов окружающего воздуха в циркуляционный контур затвора на его входе установлены два пережима 10. Между щелевыми соплами и отсасывающей камерой затвора размещен диффузор 11 с перфорированными вертикальными . перегородками 12. Наружные стенки 13 диффузора, соединенные с системой отсоса вентилятора и выполнены с отверстиями. Для регулирования интенсивности отсоса пограничного слоя в диффузоре применен шибер 14.

Газовый затвор работает следующим образом.

Поток газа нагнетается циркуляционным вентилятором в напорные коллекторы и вытекает из щелевых сопел, образуя две плоские газовые завесы действукяцие под углом ЗЗ-ЗО к обрабатываемому материалу. Давление печного защитного газа сносит обе газовые завесы и направляет их з отсасывающую камеру. Необходимый герметизирующий эффект достигается за счет шибирующего воздействия плоских завес на газовый поток в районе уплотнения. Далее, газовый поток, состоящий из снесенных завес и прошедшей из печи защитной атмосферы, поступает в диффузор, предназначенный для уменьшения и выравнивания скорости газа, поступающего в отсасывающую, камеру. Диффузор состоит из двух частей , отличающихся углом раскрытия. Первая часть диффузора по ходу движения газа имеет центральный угол раскрытия 8-10° , обеспечивающий безотрывное течение потока. Вторая часть диффузора выполнена с углом раскрытия 25-30°. Для обеспечения безотрывного течения при таком угле раскрытия -через отверстия в наружной стенке диффузора осуществляется отсос

пограничного слоя. Интенсивность отсоса пограничного слоя через стенки диффузора регулируется шибером, установленном на газоходе, соединяющем отсасывающую камеру затвора с по лостью, окру;хающую диффузор.

Применение диффузора с отсосом пограничного слоя позволяет сократить общую его длину (а следовательно и затвора) в 3-4 раза.

Гашение поперечных вихревых тече НИИ распределяющихся по ширине затвора производится перфорированными вертикальными перегородками, установленными сверху и снизу обрабатываемого материала по ширине диффузора.

5 Отверстия в перегородках (перфорация) служат для выравнивания статического давления в отдельнь1х частях диффузора разделенных перегородками. Применение перфорированных перегородок

0 в диффузоре способствует стабилизации газового потока в районе камеры сгтсоса, что позволяет осуществить канализацию уплотняющего газового потока в циркуляционный контур затво5 Ра без локальных подсосов окружающего воздуха в затвор. Предлагаемый газовый затвор работает на печной защитной атмосфере и не требует дополнительного подвода к нему нейтрального газа на уплотнение. -Двойной пережим

0 10, установленный на входе затвора, усиливает его герметизирующие характеристики и препятствует локальным выбиваниям газа и подсосам воздуха через входное сечение затвора.

5 Предлагаемый газовый затвор позволяет надежно уплотнить загрузочные проемы проходных печей для термообработки сортового материала при высоте проходного зазора 100-150 мм.

0 Формула изобретения

Газовый затвор для проходных термических печей, содержащий сопла, напорные коллекторы, вентилятор, отсасывающую камеру и диффузор, о т 5 личающийся тем, что, с целью предотвращения вихреобразования в отсасывающей камере затвора и- ликвидации подсоса окружающего воздуха в циркуляционный контур, диффузор

0 установлен между соплами и отсасывающей камерой и снабжен расположенными вдоль него перфорированными вертикальными перегородками, образующими продольные каналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №560919, кл. С 21 О 9/00, опублик.

0 1977.

2.Авторское свидетельство СССР, по заявке W 2662740/22-02,

кл. С 21 D 9/00, обпулик. 1978.

7

I Я /5 |-

f

/ff

l-r