Печь для термообработки изделий

 

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, содержащая футерованный корпус, камеру с засыпкой из электропроводных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную рещетку с соплами и симметрично расположенные параллельно продольной вертикальной плоскости печи электроды с токоподводами, отличающаяся тем, что, с целью улучщения качества обрабатываемых изделий и повыщения надежности печи, электроды расположены в камере так, что образуют две зоны, при этом рабочая зона образована корпусом и электродами , а сопла газораспределительной решетки размещены по продольной оси печи в зоне между электродами. 2. Печь по п, 1, отличающаяся тем, что расстояние между электродами составляет 100-500 диаметров частиц засыпки. (Л О) со со 1C Cpu2.i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

Ъ(59 F 27 В 1500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

{21) 3470354/22-02 (22) 08.04.82 (46) 15.01.84. Бюл. № 2 (72) В. П. Борисенко, Г. И. Ковенский, T. Э. Фруман, В. С. Никитин, В. И. Иванютенко и Г. Ф. Пучков (71) Ордена Трудового Красного Знамени и.нститут тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (53) 621.783 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 657227, кл. F 27 В 15/00, 1977.

2. Сыромятников Н. И. и Рубцов Г. К.

Тепловые процессы в печах с кипящим слоем

М., «Металлургия», 1968, с. 33 — 38. (54) (57) 1. ПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕ,: 1И, содержащая футерованный

„„SU„„1067332 А корпус, камеру с засыпкой из электропро. водных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную решетку с соплами и симметрично расположенные параллельно продольной вертикальной плоскости печи электроды с токоподводами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества обрабатываемых изделий и повышения надежности печи, электроды расположены в камере так, что образуют две зоны, при этом рабочая зона образована корпусом и электродами, а сопла газораспределительной решетки размещены по продольной оси печи в зоне между электродами.

2. Печь по п, 1, отличающаяся тем, что расстояние между электродами составляет

100 — 500 диаметров частиц засыпки.

Об/332

Изобретение относится к у«гройс «ям для безокислительной термообработки мстя.lлических изделий с применением для нагрева электротермического псе«доожиженного слоя мелкодисперсных частиц и может быль использовано в металлургии, например, при термообработке труб из нержавеющей стали.

Известны установки с электротермическим слоем, содержащие рабочую камеру, заполненную слоем электропроводных частиц и защитным экраном, вокруг которого усгяновлены электроды, устройство для подачи воздуха и газораспределительную решетку (1) .

Недостатком известной печи является то, что наличие защитного экрана нарушает гидродинамику кипящего слоя, уменьшает коэффициент теплообмена вследствие затормаживания материала в экране и ведет к образованию застойных зон. Кроме того, применение защитного экрана ограничивает ассортимент обрабатываемых изделий и создает осло>к«ения ири транспортировке через экран изделий произвольной формы.

Наиболее близка по технической сущности печь для термообработки изделий, содержащая камеру с засыпкой из электропровоаиblх частиц, газоиодводящую систему, гязоряспределительиую решетку с соплами и токоподводящие электроды. В этой печи эл< ктроды расположенbl у стенок камеры параллельно и симметрично продольной вертикальной плоскости печи, я обрабатываемые изделия в дя >иом случае помещаются в межэлектродиой з<>ие (2).

Недостатком указанного устройства яв>яется то, что поверхность изделий, например, из и ржявсющей стали после термообряб<,ь:> в межэлектродном пространстве и1>и !>,,И> . 100 Г имеет точечные дефекты, сиижя>оигие коррозиониую стойкость металла и нарушающие чистоту поверхности из<с.>ия. Это об.ьясняется тем, что при прохождении изделия в межэлектродном пространстве л<жальиые температуры могут быть значительно выше указанных из-за неравном< рн<>сти токораспределения по слою. В связи с этим происходит нялипание частиц на термообрябатываемые изделия и контактные реакции между частицами и металлом. Кроме того, нахождение электропроводных обрабатываемых изделий в межэлектродном пространстве может вызвать разряд между электродами, что снижает надежность работы печи.

Цель изобретения — улучшение качества обрабатываемых изделий и повышение надежности работы печи.

Цель достигается тем, что в печи, содержащей футерованный корпус, камеру с засыпкой из электропроводных частиц, газоподводящую систему, газораспределительную решетку с соплами и симметрично расположенные параллельно продольной вертикальной плоскости печи электроды с токоподводами, где электроды расположены в камере, так что образуют две зоны, при этом рабочая зона образована корпусом и электродами, а сопла газораспределительной решетки размещены по продольной оси печи в зоне между электродами.

Кроме того, расстояние между электродами составляет 100 — 500 диаметров частиц засыпки.

Расстояние между электродами выбрано с одной стороны, из условий отсутствия дугового разряда между электродами для обеспечения хорошего перемешивания частиц и разогрева слоя, а с другой — из условия устойчивой работы печей с электротермическим слоем при скоростях ожижающего агента, соответствующих числу псевдоожижения № 3 — 4, где относительное расширение слоя

1".= 1,3.

Но

При таком расширении оптимальные условия работы печи с электротермическим слоем (соотношение электрического сопротивления и тока) обеспечиваются при расстоянии между электродами не более 500 диаметров частиц, составляющими слой.

При дальнейшем увеличении межэлектродного расстояния величина тока растет (сопротивление слоя сильно падает) и наступает смена механизма электропроводности с контактного на контактно-ионизационный, что приводит к появлению искрения (пробоя) и ведет к неустойчивой работе печи.

На фиг. 1 показана печь, поперечный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Печь состоит из огнеупорного корпуса 1, обрамляющего рабочую камеру с дисперсным электропроводным материалом 2, наруж-ных электродов 3, токоподводов 4, газораспределительной сопловой решетки 5, расположенной в плоскости А-А, проходящей между электродами, и параллельной им подрешеточной камеры 6. Термообрабатываемые изделия 7 помещают во внеэлектродной зоне.

Установка работает следующим образом.

Газ подают через сопловую решетку 5 в межэлектродную зону 8, в результате чего в этой зоне образуется разбавленная фаза, отличающаяся меньшей плотностью по сравнению с засыпкой материала за электродами, в связи с чем возникает циркуляция частиц (на фиг. 1 показано стрелками). В межэлектродной зоне 8 при подаче на электроды напряжения частицы нагреваются и поднимаются вверх, а во внеэлектродной зоне 9 они опускаются Й отдают свое тепло нагреваемым изделиям 7. Температура частиц, уходящих из межэлектродного пространства, выравнивается за счет теплообмена между ними, поэтому на границе частица — по!

Об7332 з верхность термообрабатываемого изделия локальные температуры не могут существенно превыщать среднюю и вызывать налипание частиц на поверхность термообрабатываемого изделия.

Данная конструкция устройства позволяет, таким образом, получать изделия с чистой светлой поверхностью, обладающие высокими антикоррозионными свойствами, а также повысить надежность работы печи.

Составитель Г. Назарова

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Подписное

Заказ 11192/44 Тираж 533 Корректор О. Тигор

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4