Способ транспортирования заготовок в печи с шагающим подом

 

СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК В ПЕЧИ С ШАГАЮЩИМ ПОДОМ, включающий расположение заготовок на поду печи с постоянным зазором между собой и периодическое перемещение их на 31аданный щаг, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности путем использования тепла более прогретых участков пода между заготовками, через каждые 0,08-0,15 времени нагрева заготовок производят одноразовое изменение щага перемещения заготовок на величину, равную половине заданного щага, с последующим восстановлением величины заданного щага.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ую F 27 В 9/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3406501 22-02 (22) 19.03.82 (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) Б. М. Хилков, Н. П. Виткалов, А. А. Карпов, В. А. Измоденов, В. Г. Ануфриев, В. С. Емченко и И. И. Овсюк (71) Уральское производственно-техническое предприятие «Уралэнергочермет» (53) 621.783 (088.8) (56) 1. «Черные металлы», 197?, № 13, с. 17 — 22.

2. Бюллетень института «Черметинформация», 1970, № 23, с. 17 — 23.

„„SU„„1068679 A (54) (57) СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК В ПЕЧИ С ШАГАЮЩИМ ПОДОМ, включающий расположение заготовок на поду печи с постоянным зазором между собой и периодическое перемещение их на заданный шаг, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем использования тепла более прогретых участков пода между заготовками, через каждые 0,08 — 0,15 времени нагрева заготовок производят одноразовое изменение шага перемещения заготовок на величину, равную половине заданного шага, с последующим восстановлением величины заданного шага.

CO

Cb

СЬ 3

1068679

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к способам транспортирования заготовок в печах с шагающим подом при их нагреве.

Известен способ транспортирования заготовок в печи с шагающим подом, включающий размещение заготовок на балках с профилированными рабочими поверхностями и периодическое кантование их из ручья в ручей при одновременном перемещении заготовок через печь, т.е. перемещение заготовок происходит с одновременным вращением их вокруг продольной оси. Эффект от кантовки заготовок заключается в повышении равномерности нагрева и достигается за счет равномерного подвода тепла по всему периметру заготовки (1).

Однако этим способом невозможно изменять шаг раскладки заготовок. Кроме того, при перемещении заготовок с вращением величина зазора между боковыми гранями соседних заготовок изменяется весьма значительно (в — 2 раза), что приводит к неодинаковому нагреву заготовок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является известный способ транспортирования заготовок в печи с шагающим подом, включающий расположение заготовок на поду печи с постоянным . зазором между собой и .периодическое перемещение их на заданный шаг. Величина горизонтального хода подвижных балок в процессе нагрева выбирается по условиям технологии нагрева и не изменяется в процессе перемещения заготовок от посада до выдачи из печи. При этом каждая последую-. щая заготовка укладывается на место предыдущей.

В результате такого размещения заготовки постоянно экранируют одни и те же участки пода, имеющие температуру, близкую к температуре нижней поверхности заготовок, в то время как участки пода, расположенные между заготовками, значительно более прогреты (2).

Однако известный способ перемещения предусматривает обогрев заготовок с трех сторон. Нижняя поверхность практически не получает тепла, поскольку она контактирует с участками пода, имеющими такую же температуру, что и нижняя поверхность заготовки.

При перемещении заготовок с постоянным шагом раскладки их нижняя поверхность получает незначительное количество тепла от подины, что приводит к увеличению общего времени нагрева и снижению производительности печи.

Целью изобретения является повышение производительности за счет использования тепла более прогретых участков пода между заготовками.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу транспортирования заготовок в печи с шагающим подом, включающему расположение заготовок на поду печи с постоянным зазором между собой и периодическое перемещение их на заданный шаг, через каждые 0,08 — 0,15 времени нагрева заготовок производят одноразовое изменение шага перемещения заготовок на величину, равную половине заданного шага, с последующим восстановлением величины заданного шага.

Z». 1y=c. Ч.вТ, (1) З5 о"Уд су v üÒh

3 РТЕ где Э вЂ” коэффициент теплопроводности пода, Вт/м.К; с — теплоемкость пода, Дж/кг К:

P - плотность пода, кг/м, 3 — толщина пода, участвующая в теплообмене, м;

DT -средний температурный напор между поверхностью пода и слоем пода на глубине h, температура которого остается постоянной за время контакта пода с заготовкой;

F- плош адь поверхности пода, находящаяся в контакте с нижней поверхностью заготовки, м ;

AT- изменение средней массовой температуры слоя пода толщиной h npu соприкосновении его с заготовкой, распределение температуры по сечению которой принимается параболическим;.

Y-объем слоя пода печи, в котором происходит изменение температур »

45

55

Период времени изменения шага ьТ, через который целесообразно производить смещение заготовок на полшага заданного шага перемещения, обусловлен периодом времени, в течение которого более прогретые участки пода между заготовками отдают тепло металлу путем теплопроводности при контакте с ним, т.е. времени, по истечении которого температуры контактирующих поверхностей станут одинаковыми.

Расчет периода времени перемещения заготовок а(.

20 В расчете принято, что время пТ через которое целесообразно производить смещение заготовок наполовину заданного шага перемещения заготовок, соответствует времени, в течение которого более прогретые участки пода печи между заготовками отдают тепло металлу путем теплопроводности при контакте с ним, т. е. времени, по истечении которого температуры контактирующих поверхностей станут одинаковыми.

Для определения времени дГ используют уравнение теплового баланса

1068679

Тттт» п ат= 3 (тп — 114), — 300 К

ЬТ = 1373

1

Ь Т = — (1373 — 1173) = 67 К . 3

= 19 мин.

Сечение з аготовок, мм

Продолжительность нагрева заготовок,мин

80х80 100х100 150х150 200х200 300х300

240

120

40

ДТ

10

12 д1/г

0,08

0,145

0,12

0,10

0,15

Составитель С. Белоусько

Редактор А. Гулько Техред И. Верес Корректор О. Тнгор

Заказ 1094б/32 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

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

3 значение величин аТ и a T рассчитывают по формулам где 7> -температура поверхности пода, К;

Т„, -температура нижней поверхности заготовки до перемещения наполовину шага, К; температура нижней поверхности заготовки после перемещения наполовину шага по истечении времени

at, К.

Из формул (1) и (2) видно, что в основу расчета принято изменение теплового состояния пода, которое происходит при контакте с нижней поверхностью заготовки, т.е. расчетное время определяется теплофизическими свойствами кладки пода печи (которые практически одинаковы для печей с шагающим подом) и перепадом температур между нижней поверхностью заготовки и поверхностью пода печи, который зависит от толщины и теплофизических свойств заготовки.

В расчете использованы экспериментальные значения величин Тп, Т„, T ",, значения

Пример. Заготовки размещают на поду с постоянным заданным равным зазором.

В течение времени, равном а1, заготовки периодически перемещают по длине печи с определенным заданным шагом, выбранным по условиям нагрева. По истечении времени

Ь 1 производят одноразовое смещение всех заготовок на полшага заданного шага перемещения заготовок.

Затем в течение последующего времени

Ь .Г производят перемещение заготовок с прежней заданной величиной шага перемещения.

По истечении времени /ь 1 производят второе одноразовое смещение всех заго4 которых наиболее характерны для первых по ходу металла зон печей, так как в них эффект от использования предлагаемого способа будет наибольшим, поскольку разность температур между нижней поверхностью заготовки и поверхностью пода в них максимальная и колеблется в пределах 200—

400 С.

В качестве примера показан расчет времени at для заготовки сечением 300 Х

ХЗОО мм.

Исходные данные для расчета:

= 1,584 вт/м.К; С = 4551 Дж/кг.К; P =

= 2540 кг/мз 8 =0,14м; 1 F = 03 мз

V = 0,0042 мз. Тп = 1373 К; Tí 973 К тд= 1173 К;

Расчет:

973 + 1173 с 4,551 2540 0,0042 67 0,014 л.(— 0,319 ч=

1,584 300 0,3

Результаты расчета периода времени перемещения для различных толщин заготовок представлены в таблице. товок на полшага заданного шага перемещения и т. д.

Периодическое изменение шага переме40 щения балок осуществляют либо оператором в ручном режиме, либо с помощью командаппарата, управляемого от реле времени.

Использование данного изобретения поз4 вол ит повысить производительность печей на 3,1% при тех же технологических. параметрах нагрева заготовок за счет интенсификации нагрева опорной стороны заготовки, улучшить качество нагрева заготовок без изменений в конструкции печи и дополни50 тельных капитальных затрат, уменьшить неравномерный износ пода печи и тем самым увеличить срок его службы.