Конвекторное кольцо Советский патент 1982 года по МПК C21D9/673 

(54) КОНВЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО

1

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, а более конкретно к оборудованию колпаковых печей для термической обработки металла в рулонах.

Известно конвекторное кольцо, содержащее литые или сварные диски с радиальными или спиральными каналами, образованными плоскостью дисков, боковой поверхностью ребер жесткости колец.

Конвекторные кольца, установленные между рулонами стопы, обеспечивают интенсивный нагрев садки колпаковых печей за счет конвективного переноса теплоты циркулирующим защитным газом от муфеля к торцовым поверхностям рулонов Ц.

Однако эффективность теплопередачи от циркулирующего газа к торцовым поверхностям рулонов зависит от конструкций колец и не превышает, как правило, 15-20 Вт/м .

Известно также конвекторное копыто, содержащее гофрированные диски t2l .

Эта конструкция конвекторного кольца сложна в изготовлении, неудобна в эксплуатации и не обеспечивает высокий коэффициент теплоотдачи от циркулирующего газа к торцовым поверхностям рулонов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является конвек- торное кольцо, содержащее диски, соединенные межау собой перегородками, образующими каналы СЗ .

Эффективность данного конвекторного кольца невелика, определяется конвективной теплопередачей от газа к торцам рулонов и ограничивается возможностями устройств для организации циркуляции защитного газа. Кроме того, циркулирующий защитный газ отбирает теплоту от муфеля, сообщает нагреваемому металлу только часть (л 45-т 75%) теплоты, выделяемой нагревательными устройствами, расположенными за пределами рабочего пространства.

Цель изобретения - интенсиф1псашш нагрева садки, повышение производительности колпаковых печей и уменьшение удельного расхода энергии на нагрев металла. Указанная цель достигается тем,, что конвекторное кольцо, содержащее диски, соединенные между собой радиальными перегородками, образующими каналы, снабжено электронагревательными элементами, установленными в каналах. На фиг, 1 изображено конвекторное кольцо, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Конвекторное кольцо состоит из двух дисков 1 и 2, параллельно расположенны друг относительно друга с радиальными перегородками 3 и образующих между собой идущие от центрального отверстия к периферии каналы 4, в которых на изо лированных кладыщах 5 размешены элек ронагревательные элементы 6, подсоединенные с помощью разъемного соединени к источнику питания переменного тока. Конвекторное кольцо изготавливают следующим образом. В радиальные каналы 4, образованны перегородками 3 литого нижнего диска 2 укладываются вкладыщи 5, ввгаолненные из теплостойкого электроизоляционного материала {например из керамики). На вкладьппах 5 размещаются электронагре нательные элементы 6 (проволочные или ленточные) вся эта конструкция накрн.вается литым диском 1 и приваривается к перегородкам 3 нижнего диска 2. При загрузке коппаковых печей конвекторное кольцо устанавливается в стоп между торцами рулонов в обычном поряд ке. Стопа рулонов накрьюается муфелем и теплоизоляционным колпаком без нагревательных устройств. После этого выводы электронагревателей 6 конвек торных колец подключаются к источнику переменного тока в 38О/22О В (каждое кольцо подключается в отдельности). Про изводится нагрев металла. Электрическая энергия, превращаясь в конвекторном кольце в тепловую ( t ТОО-ЗОО С) передается излучением и теплопроводностью ториам рулонов металла, осуществляя интенсивный нагрев садки в направлении ее наибольщей теплопроводности, а конвективным путем, за счет нагрева циркулирующего 8 84 защитного газа,через каналы 4 коивекторного колыш. Размещение электронагревательных элементов в каналах конвекторных колеи позволяет максимально приблизить источник тепловой энергии к нагреваемому металлу, повысить интенсивность теплообмена между источником энергии и ме- таллом, а также источником энергии и циркулирующим защитным газом, что в конечном итоге приводит к повьпиению производительности колпаковой полости и экономии тепловой энергии. Размещение источников тепловой энергни непосредственно в стопе рулонов позволяет значительно повысить КПД колпаковой печи ( до 9О%), сократить тепловые потери печи, довести удельный расход электроэнергии на нагрев металла до значения, близкого к теоретически возможному, повысить равномерность и скорость нагрева рулонов металла. Путем подбора мощности электронагревателей для различных конвекторных колец можно добиться весьма высокой равномерности нагрева как по высоте стопы, так и в радиальном направлении рулонов металла, что повыщает производительность печи на 15%. Формула изобретения Конвекторное кольцо, содержащее диски, соединенные между собой перегородками, образующими каналы, отличающееся тем, что, с целью интенсификации нагрева садки и увеличения производительности колпаковых печей, оно снабжено электронагревательными элементами, установленными в каналах. Источники информации, принятые ро внимание при экспертизе 1.Антерман В. И. и др. Колпаковые печи. М., Металлургия, 1965, с. 123, рис. XI -7. 2.Патент США N 3069148, кл. 266-5, 1973. 3.Патент Японии № 279928, кл. С 21 (10А.710.3), 1975.