Проходная печь Советский патент 1981 года по МПК F27B9/34 

1

Изобретение относится к нагревательным устройствам металлургической и машиностроительной промьштенностей и может быть использовано при термообработке металла.

Известна композиция индукционной печи для нагрева заготовок, содержащая индуктор, механизмы загрузки и выгрузки Ю.

Основным недостатком печи является ее низкий тепловой коэффициент полезного действия, так как при нагреве заготовок через открытый индуктор возникают большие тепловые потери излучением в окружающее пространство. Вследствие этого снижается и величина общего КПД печи, включающего в себя электрический и тепловой коэффициенты.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является проходная печь, содержащая камеру нагрева с футеровкой и теплоизоляцией, индуктор t2.

Для .снижения тепловых потерь индуктор печи отделен от камеры нагрева слоем футеровки. Однако выполнение футеровки значительной толщины в такой печи существенно снижает электрический КПД, так как напряженность магнитного поля, создаваемого индуктором, падает с увеличением расстояния от индуктора до поверхности заготовки. При этом снижается

10 и общий КПД. В случае применения футеровки малой толщины, резко снижается тепловой КПД, так как увеличиваются тепловые потери. Следовательно, получать высокие значения

IS общего КДЦ печи при изготовлении ее с обычной футеровкой не представляется возможным.

Цель изобретения - снижение тепловых потерь через огнеупорную фумтеровку.

Поставленная цель достигается тем, что на внутренней поверхности футеровки по длине печи выполнены |канавки трапециевидной формы с отно шением основной трапеции h/h « 2:2,2v глубина 2,5-2,8h, расположенные с шагом ; 1-1 ,2h, где h - больh - меньшее основание трапеции т шее основание трапеции. . На фяг. 1 представлена печь, про дольный разрез} на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1 . В проходной индукционной печи заготовки I загружаются в камеру 2 нагрева, имеющую огнеупорную футеровку 3, выполненную с канавками 4 трапециевидной формы, и теплоизоляцию 5. Нагрев заготовок, осуществляется при помощи индуктора 6. Эксперименты, проведенные с огне упорными материалами, выполненными с различныкш канавками, показывают что тепловые потери через футеровку тем меньшем, чем глубже канавка В этом случае эквивалентный коэффициент теплопроводности слоя огнеупо ра, содержащего канавки, ниже, чем коэффициент теплопроводности огнеупора. Однако, увеличение глубины к навки выше значений 2,8И, где h - ш рина канавки, является нецелесообразным, так как в этом случае снижается прочность футеровки. В случа когда глубина канавки меньше 2,5h, резко снижается ее эффективная излучательная способность, что в значительной мере уменьшает количество лучистого тепла, передаваемого клад кой на металл. Кроме этого,, экспери менты подтверждают вывод о том, что максимальная излучательная способность огнеупорной футеровки и минимальные тепловые потери через нее определяются плотностью распол жения канавок на ее поверхности. Оптимальный шаг расположения канав соответствует 1-1,2h, так как при меньшем шаге значительно снижаются эксплуатационные характеристики огнеупорной футеровки (термостойкость снижается на 15-20%), а при . 4 большем шаге эффект применения канавок для снижения тепловых потерь незначителен. Определение оптимальной формы канавки, расположенной на поверхности огнеупора, проводится по величине тепловых потерь через футеровку. При этом минимальные тепловые потери наблюдаются в случае, когда на внутренней поверхности вдоль печи выполнены трапециевидные канавки с отношением ,2. При этом достигается наибольшая равномерность температур на излучающей поверхности футеровки. В результате применения футеровки с канавками общий КПД печи повышается на l-gд(Чад электрический кпд} по сравнению с КПД индукционной печи, имеющей футеровку без канавок. Вследствие этого снижается и расход электроэнергии на одну индукционную печь, что позволяет получать экономическую эффективность, при замене футеровки печи 2430 руб./г при условной производительности 1 т/ч. I Формула изобретения Проходная печь, содержащая камеру нагрева с огнеупорной футеровкой и теплоизоляцией, индуктор, отличающаяся тем, что, с целью снижения тепловых потерь через огнеупорную футеровку, на внутренней поверхности футеровки по длине печи Выполнены канавки трапециевидной формы с отношением оснований трапеЬии h/h., 2:2,2; глубиной 2,5-2,8h И шагом 1-1,2 от большего основания трапеции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лебедев И.С., Телегин А.С. Нагревательные печи. Машгиз, 1962, с. 281. 2.Кривандин В.А., Марков Б.Л . Металлургические печи. М., Металлургия, 1977, с. 439.