Проходная печь для нагрева Советский патент 1981 года по МПК F27B9/22 C21D9/46 

1

Изобретение относится к печам для термической обработки металла и может быть применено в металлургической, машиностроительной, промышленности ( в частности рессорном производстве) и других областях техники.

Технология нагрева рессорных должна обеспечивать равномерное температурное поле.на приемной поверхности нагреваемого листа, глубину обезуглероженного слоя не более 1,5% толщины листа, минимальное окалиноообразование.

Известна печь для нагрева рессорных листов, содержащая рабочую ка .меру с механизмом перемещения в ней нагреваемых листов, механизм выгрузки и загрузки. Нагрев листов происходит в рабочей камере с помощью радиантных труб с подачей в .рабочую камеру защитной атмосферы недостаткам известной печи относятся сложность эксдлу.атации, большая металлоемкость, повышенные удельные расходы топлива и низкий энергетический КПД. Из-за, локальных прогаров радиационных труб, обусловленных их конструкцией, ни приемной поверхности нареваемого листа имеет место неравномерность температурного поля, что сказывается на его качестве..

Исследования показали, что при скоростном нагреве рессорного листа открытым пламенем требования технологии относительно глубины обезуглероженного слоя и минимального окалинообразования полностью соблюдается. При этом особое значение приоб10ретает задала обеспечения равномерного температурного поля (равномерного нагрева) на приемной поверхности нагреваемого листа.

Наиболее близкой по технической

15 сущности к предлагаемой является проходная печь с роликовым подом для нагрева, например листового стекла, содержащая рабочую камеру, образованную рабочим подом, сводом с плос20копламенными горелками и боковыми стенами, механизмы загрузки, выгрузки и перемещения изделий и последовательно соединенные между собой утилизационные камеры, ограниченные

25 рабочим подом (роликами)и основанием печи, колодцы дымоудаления и дьдмоотводящие каналы, где под выполнен. с наклоном под углом до 45°, над ко- торым под углом ЗО расположены сопла Г2.

30

Недостатком указанной печи является также повышенный удельный расход топлива.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования топлива. Поставленная цель достигается тем, что проходная печь для нагрева, преимущественно рессорных листов, содержащая рабочую камеру, образованную рабочим подом, сводом с плоскопламенными горелками и боковыми стен ками, механиз1)лы загрузки, выгрузки и перемещения изделий и последовательно соединенные между собой утилизационные камеры, ограниченные рабочим подом основанием пс и, колодцы дымоудаления и дымоотводящие каналы, снабжена расположенными в нижней части под рабочим подом и по всей длине дополнительными попереч ными каналами, сообщенными с колодцами дымоудаления, которые размещены соосно с соответствующими им горелками.

Кроме того, отношение суммарной площади дополнительных каналов в продольном сечении к площади рабочего пода составляет 1,0-0,5.

На фиг. 1 показана предлагаемая печь, продольный разрез; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1(по осевой плоскости горелки и колодца дымоудаления в зоне активного нагрева), на фиг.Зразрез Б-Б на фиг.1 (по Поперечному каналу дымоудаления в зоне выдержки

Печь содержит корпус-каркас 1, футерованный огнеупорным кирпичом, образующим камеру печи, ограниченную сводом 2, боковыми стенками 3, рабочим подом 4 и нижним основанием 5 печи. Рабочий под 4 .а счет конст руктивного оформления кладки поднят над основанием и делит по высоте печь на зону б активного нагрева, зону 7 выдержки изделий и утилизационные камеры 8 и 9. Рабочие камеры б и 7 связаны, соответственно, с утилизационными камерами 8 и 9 колодцами 10 дымоудаления. Рабочий под выполняет функции собственного пода для рабочей камеры и верхнего основания Для утилизационной камеры На рабочем поду печи установлены направляющие 11, причем количество их рядов и шаг между рядами определяется размерами нагреваемых заготовок. На каждую из направлякяцих насажены башмаки 12. Средняя по высот . башмака линия совпадает с таковой для толкателя 13, установленного перед входной дверкой 14 и связанного с механизмом 15.

Под направляющими, т.е. рабочим . подом выполненны поперечные дополнительные каналы 16, каждый из которы индивидуально связан с соответствующим расположенным вдоль оси печи колодцем 10 дымоудаления. Колодцы объединены утилизационными камерами

8 и 9. Суммарную площадь поперечных каналов в плане целесообразно выполнять максимальной по отношению к плоЩади пода. Рациональное отношение указанных площадей составляет 1,00,5.

Колодцы 10 дымоудаления размещаются соосно с соответствующими горелочными устройствами 17, установленными в своде печи в продольной осевой плоскости последней. В соответствии с технологией термообработки рессорных листов перегородкой 18 зона б активного нагрева изделий отделена от зоны 7 выдержки изделий, с той же целью перегородкой 19 отделены друг от друга утилизационные камеры 8 и 9.

Утилизационная камера 8 в районе загрузочного торца печи (входной дверки 14) связана с поперечным каналом 20 дымоудаления, утилизационная камера 9 в районе разгрузочного торца (дверки 21)связана с поперечным каналом 22 дымоудаления.

Печь работает следующим образом.

На башмаки 12 укаладываются рессорные листы, подлежащие нагреву. Толкатель 13, приводимый в движение механизмом 15, продвигает ближайший к нему башмак на величину шага толкания. Это;вызывает перемещение всей системы (башмаки, расположенные дальше по ходу толкания заготовки) внутрь предварительно разогретой печи. По мере перемещения заготовок (рессорных листов) в печи производится их нагрев и выдежка при конечной температуре. В процессе работы печи дверка 14 со стороны загрузочного торца и дверка 21 со стороны разгрузочного торца печи приподняты на высоту заготовок.

Сжигание топлива осуществляется с помощьюплоскопламенных горелок 17. При этом организуется разомкнутое веерообразное течение продуктов сгорания и безотрывное обтекание последними свода 2 и боковых стен 3 зоны б 1активного нагрева и зоны 7 выдержки изделий. Далее продукты сгорания движутся вдоль подовых каналов 16, направляясь через колодцы 10 дымоудаления, соответственно, из зоны б в утилизационную камеру 8, из зоны выдержки 7 в утилизационную KiaMepy 9. При этом рассредотбченному. подводу тепла соответствует четко выраженное рассредоточение дымоудаление, каждой из горелок соответствует свой подовый канал и свой колодец дымоудаления, что позволяет обеспечить максимальное смывание газами свех стен, образующих рабочие камеры печи.

Раскаленный свод и боковые стены рабочих камер - основные источники .передачи тепла излучением сверху к поверхности заготовок (рессорных листов). Кроме того, за счет рециркуляции газов в рабочих камерах над

заготовками, вызванной работой плоскопламенных горелок, обеспечиваете; конвективный нагрев верхних поверхностей заготовок. Благодаря движению газов под заготовками в сторону колодцев дымоудаления обеспечивается с нагрев рессорных листов снизу. Газы омывают рабочий под 4 печи, стенки ополнительных каналов 16, что наряу с прямой конвекцией к заготовкё вызывает лучистый перенос тепла IQ от газов и упомянутых поверхностей, ограждающих низ рабочих камер печи, к нижним поверхностям заготовок.

С точки зрения обеспечения омывания газами пода наилучшее соотношение площади подовых каналов в сечеНИИ, параллельном поду, к площади пода равно 1, но с точки зрения максимальной теплоотдачи излучением от вредных поверхностей (рабочего пода 4 , направляющих 11 и попереч- 20 ных дополнительных каналов 16)к низу заготовок - меньше 1, Из условий взаимности излучения существует оптимум максимальной теплоотдачи при f 0,50-0,57. С учетом обоих факто- 25 ров ( омывания газами облеганнцих поверхностей и лучистой теплоотдачи к заготовкам) можно рекомендовать предельные значения равными l,0-0,5i

Описанный характер движения газов jn в рабочем пространстве печи обеспе чивает высокую равномерность и интенсивность подвода тепла к изделиям, а также двусторонний нагрев заготовок при одностороннем отоплении ,tпечи. ,

Из колодцев дымоудаления продук- . ты сгорания направляются в утилизационные камеры 8 и 9, играющие роль сборных коллекторов. Благодаря этому нижнее основание 5 печи дополнитель- 40 но подогревается, температура газов, покидающих печь, понижается, а эффективность использования топлива (энергетический кпд) повышается при сокращении удельных расходов топлива. Из 45 утилизационной камеры 8, куда продукты сгорания поступают из зоны 6 активного нагрева, они противотоком направляются в поперечный канал 20 дымоудаления. Из утилизационной ка- JQ меры 9, в которую продукты сгорания поступают из зоны 7 выдержки изделий, они прямотоком направляются в поперечный канал 22 дымоудаления.

через каналы дымлудаления 20 и 22 продукты сгорания выходят из печи наружу (например, в зонты, крепящиеся к.корпусу-каркасу 1).

Перегородка 18 существенно уменьшает перетоки массы (. газообмен ) и тепла из одной зоны в другую. Перегородка 19 отделяет поток продуктов сгорания, движущийся противотоком на длине зоны, б, где расход топлива значительный, от потока, движущегося прямотоком на длине зоны выдержки 7, где расход топлива невелик. Это, с одной стороны, сокращает удельные расхода топлива на термообработку 1изделий, увеличивает КПД печи, а с другой стороны, обеспечивает гибкост печи - способность работать с высоким КПД при переменных производительностях Ъ различных режимах термообработки. .

Формула изобретения

1.Проходная печь для нагрева, примущественно рессорнцх листов, содержащая рабочую- камеру, образованную рабочим подом, сводом с плоскопламенными горелками и боковыми стенками, механизмы загрузки, выгрузки и перемещения изделий и последовательно соединенные между собой утилизационные камеры, ограниченные рабочим подом и основанием печи, колодцы дымоудаления и дымоотводящие каналы, отличающаяся тем, что,

с целью повышения коэффициента использования топлива, она снабжена расположенными вг. нижней части под рабочим подом и по всей длине ее дополнительными поперечными каналами сообщенными с колодцами дымоудаления, которые размещены соосно с соответствующими им горелками.

2.Печь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение суммарной площади дополнительных каналов в продольном сечении к площади рабочего пода составляет 1,0-0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 356439, кл. F 27 В 9/22, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 313785, кл. F 27 В 9/10, 1969.