Способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок

 

СПОСОБ СКОРОСТНОГО СТРУЙНОГО НАГРЕВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керамическим подом, включааиций одноручьевое вдоль оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоздушных струй по нормали к поверхности заготовки отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования топлива и качества нагрева заготовок, начальный диаметр газовоздушной струи формируют равным 0,3-0,35 диаметра заготовки, расстояние от выхода струй по нормали до заготовки поддерживают равным 1 ,5-2,45 диаметра заго-товки , а от боковой стены до заготовки 0 ,9-1,2 диаметра загбтовки, при этом ось струи направляют параллельно боковым стенам печи.

4ХМОЭ СОЖТСНИХ

ШИ ЛЕПИ

РЕСПУБЛИК авЯ0аи Р 27 В 3/ОО

1 @СУЛМРСТВО+Юй HCNHTKT CCCP

AO ий AO (21) 3541792/22-02 (22) 21.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. У 26 (72) П.Г.Краснокутский, В.А.Кривандии, Г.И.Подоляко, И.Д.Быков, В.А.Мартынов, А.А.Мякиньков и Н.Ф.Петров (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. "Кузнечно-штамповочное производство". М., "Машиностроение", .

1978, Ф 3, с. 36-38.

2. Авторское свидетельство СССР

В 645971, кл. С 21 D.Ç/00, 1978, (54)(57) СПОСОБ СКОРОСТНОГО СТРУЙНОГО

НАГРЕВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керамическим подом, включающий одноручьевое вдоль оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоэдушных струй по нормали к поверхности заготовки, о т л и ч а юшийся тем, что с целью повышения эФФективности использования топлива и качества нагрева заготовок, начальный диаметр газовоздушной струи формируют равным 0,3-0,35 диаметра заготовки, расстояние от выхода струй по нормали до заготовки поддерживают равным 1,5-2,45 диаметра заготовки, а от боковой стены до заготовки - Е

0,9-1,2 диаметра заготовки, при этом ось струи направляют параллельно боковым стенам печи.

1103065

Изобретение относится к газопечной теплотехнике и может найти применение при скоростном струйном нагреве заготовок в нагревательных и термических печах в металлургической, машиностроительной, автомобильной и ряде других отраслей промышленности.

Известен способ скоростного струйного нагрева металла, который осущест, вляется в результате удара высоко10 скоростной струи продуктов сгорания о нагреваемую поверхность (1 ).

Наиболее близким к изобретению является способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керамическим подом, включающий одноручьевое продольное оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоздушных струй по нормали к поверхности заготовки f2 ).

Недостатком этих способов нагрева является низкий КПД печи вследствие малоэффективного использования топлива, что приводит к увеличению длительности нагрева металла и, как следствие, к снижению его качества.

Малоэффективное использование топлива обусловлено тем, что геометри- ЗО ческие размеры рабочего пространства печей скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок не согласованы с диаметрами нагреваемых изделий и начальным диаметром газовоздушных струй, подаваемых в печь.

Целью изобретения является повышение эффективности использования топлива и качества нагрева заготовок. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керами- 45 ческим подом, включающему одноручьевое вдоль оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоздушных струй по нормали к поверхности заготовки, началь- 50 ный диаметр газовоздушных струй формируют равным 0,3-0,35 диаметра, заготовки, расстояние от выхода струи по нормали до заготовки поддерживают равным 1,5-2,45 диаметра заготовки, а от боковой стены до заготовки — 0,9-1,2 диаметра заготовки, при этом ось струи направляют параллельно боковым стенам печи.

Эффективность использования топлива и повышение качества нагрева заготовок обеспечивается за счет рационального расположения заготовок и системы горящих газовоздушных струй в рабочем пространстве печи.

Рациональное расположение струй и заготовок позволяет получить максимальные и равномерные по поверхности заготовок коэффициенты теплоотдачи, что приводит к снижению удельного расхода топлива и улучшению качества нагрева заготовок.

Геометрия горящих газовоздушных струй оказывает существенное влияние на режим нагрева заготовок. Так, при уменьшении отношения начального диаметра струи к диаметру заготовки менее .0,3 возникает опасность перегрева заготовки в лобовой по отношению к струе точке и оплавления этой области, а при увеличении указанного отношения больше 0,35 происходит снижение средних коэффициентов тепло отдачи к поверхности заготовки и, следовательно, интенсивности теплообмена в печи.

При уменьшении отношения расстояния от выхода струи по нормали до заготовки к диаметру заготовки менее 1,5 возникают отрывные течения у поверхности заготовки, что резко . снижает равномерность нагрева заготовок и интенсивность теплообмена.

При увеличении указанного отношения более 2,45 происходит существенное снижение скоростей в струе у заго-. товки, что ведет к снижению интенсивности теплообмена и перерасходу топлива.

При уменьшении отношения расстояния от боковой стены до заготовки к диаметру заготовки менее 0,9 и при увеличении этого отношения более 1,2 нарушается равномерность омывания струей кладки боковых стен, что приводит к уменьшению теплоотдачи от струи к кладке, а значит к снижению ее температуры и интенсивности теплоотдачи излучением от кладки к металлу.

Предлагаемый способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок осуществляется следующим образом.

При нагреве в печи заготовок указанного диаметра устанавливаются геометрические соотношения системы:

1103065 4 заготовок по всей окружности. Кроме того, вихревые токи продуктов сгорания интенсивно омывают кладку боковых стен, которая переизлучает тепловую энергию на заготовки.

Параметры системы

100

Начальный диаметр газовоздушной струи

30-35

18-21.

Расстояние от выхода струи по нормали до заготовки

157-245

90-147

Расстояние от боковых стен до заготовки

90-120

54-72

Составитель В. Смирнов

Релактор М. Товтин Тексел И. Кузьма Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4937/29

Типаж 578

Попписное

ВНИИПИ Госуларственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ШИ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 начальный диаметр газовоздушной струи — диаметр заготовки — камера печи, при которых имеет место максимальная теплоотдача от газовоздушной струи к нагреваемой злготов ке и кладке при наилучшей равномер ности распределения тепла у нагреваемых поверхностей и наименьшем расходе топлива. Для заготовок диаметром 60,100 мм (диаметры заготовок выбраны произвольно), указанные соотношения приведены в таблице.

Горящие газовоэдушные струи подаются со свода параллельно боковым стенам печи и, соударяясь с движущимися по поду заготовками, обеспечивают равномерное омывание

Эффект от внедрения предложенного способа в производство обусловлен интенсификацией внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи и улучшением равномерности нагрева поверхности заготовок, что в конечном итоге приводит к повышению

0 эффективности использования топлива и улучшению качества нагрева металла. е