Печь скоростного нагрева

 

ПЕЧЬ СКОРОСТНОГО ИЛГРЕВА преимущественно для заготовок из титановых сплаьоБ, содержащая футерованный металлический корпус, рабочую камеру, камеру сгорания с дробленым огнеунором и сопла для подачи газа и воздуха, расположенные на поду под слоем огнеупора, отличаю щ а я с я тем, ч1о, с повышения качества нагрева, coTi;ia раамещены по средним линиям равновеликих кольцевых площадей пода с шагом 2,5-3 d., где d (- диаметр сопла. (Л с Ю N3 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„) 122867 A

3 >511 23 1> 13/ X) Р 23;1 1 /00Г 23 С 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3625766/22-02 (22)20.07.83 (46) 07.11.84 Бюл. М 41 (72) Е.H,móðêèí, К.Ф.Ридер, P.Ë.Релин, Э.С.Калинин, Ю.Б.Гольцов и Г.И.Нарсков (53) 621.783.246(088.8) (56) 1. Равич 1.Б.Поверхностное горение, М.-Л., 1949, с.11, рис.4.

2. Лвторское свидстельсвто СССР

У 108788,.кл. 1 23 С 11/02, 1957. (54) (57) ПЕЧЬ СКОРОСП10Г0 1!Л1 РЕБЛ преимущественно для заготовок из титановых сплавов, содержащая футеронанный металлический корпус, рабочую камеру, камеру сгорания с дробленым огнеупором и сопла для подачи газа и воздуха, ра< положенные на поду под слоем огпеупора, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью повышения качества нагрева, сон.>а размещены >и> средним линиям равновеликих кольцевых площадей пода с шагом 2,5- d > где (1с диаметр сопла.

1122867

10!!зобретение предназначено для скоростного нагрева заготовок из титановых сплавов под деформирующие операции и может быть использовано в металлургии и машиностроении.

Известна печь для нагрева металлических изделий под деформирующие операции, содержащая. корпус и тигель„ между которыми помещен дробленый огнеупор, подача газоноздушной смеси к которому осуществляется через канал, выполненный в центре днища корпуса. Преимуществом печей, н которых сжигание осу- 15 щестнляется и слое дробленого огнеупора, является их компактность, воэможность создания высоких тепловых напряжений и высокая излучательная способность торцовой теплопере- 20 дающей поверхности слоя. в отличие от малой снетимости при сжигании газа н факеле gl ).

Недостатком печи является неравномерное распределение поля темпе- . 25 ратур по теплопередающей поверхности нагрева тигеля в результате центральной раздачи газовоздушной смеси н днище камеры сгорания.

Известна также нагревательная печь, содефкащая футерованный металлический корпус, рабочую камеру и камеру сгорания, в которой сжигание топлива осуществляется в объеме дробленого огнеупора. Воздух по35 дается под дробленый огнеупор через сопла, расположенные равномерно на поду камеры, а газ — .по соплам,,: равномерно расположенным в газопод" водящих трубах 2 .

Недостатком известной печи являет" ся некачественный нагрев заготовок за счет неравномерного прогрева topца слоя огнеупора; -так" как сжигание газа происходит в слое только час- 45 тично и дожигание его осуществляется на поверхности слоя. Необходимость сохранения мелкодисперсной структуры материала заготовок из титановых сплавов требует значиталь- 50 ного уменьшения времени нагрева (скоростной нагрев ). Вместе с тем в условиях скоростного нагрева необходимым требованием становится создание равномерного"температурного 55 поля, что исключает температурные. перекосы н детали, сказывающиеся на. ее прочностных свойствах.

ted(..пью изобретения янляется повышениее качества нагрева заготовок. .укаэанная цель Jloc THI ается тем, что н печи скоростного нагрева преимущественно для эа отовок иэ титановых спланон, содержащей футеронанный металлический кор пус, рабочую камеру, камеру сгорания с дробленым огнеупором и сопла для подачи газа и воздуха, расположенные на поду под слоем огнеупора, сопла размещены по средним линиям равновеликих кольцевых площадей пода с шагом 2,5-3d, где

d —.диаметр сопла.

На фиг ° 1 схематично представлена нагревательная печь, разрез1 на фиг. 2 — размещение сопел подачи газовоздушной смеси на равновеликих площадях колец плоскости пода камеры сгорания.

Нагревательная печь содержит корпус 1 с загруженным н рабочую камеру 2 корпуса 1 дробленым огнеупором

3. К поду корпуса 1 печи присоединен коллектор 4 с трубопроводом 5. В основании корпуса 1 размещены трубки

6 подачи газовоздушной смеси, соединяющие коллектор 4 со слоем дробленого огнеупора 3. Рабочая камера 2 корпуса 1 закрыта жаростойким поддоном 7 с перфорацией 8. Жаростой- кий поддон 7 загружен нагренаемымй заготовками 9.

Печь работает следующим образом.

Газ и воздух падаются н трубопровод 5 так, .что в коллектор 4 поступает газовоздушная смесь и по трубкам 6 рассредоточено проходит в слой дробленого огнеупора 3. Газовоздушная смесь, проходящая сквозь слой, дробленого огнеупора 3, поджигается известным способом.

Для того, чтобы н пределах заданных габаритов и тепловой мощности получить требуемое распределение температурного поля по плоскости жаростойкого поддона 7, необходимо обеспечить равномерную раздачу гаэовоздушной смеси под слой дробленого огнеупора.

С этой целью предлагается такое распределение сопел под поверхностью слоя дробленого огнеупора, которое обеспечивает температурное поле на в поверхности слоя дробленого огнеупора, близкое к однородному, Эффект достигается, если плоскость пода камеры сгорания (или по-.

1122867

ВНИИПИ Заказ 8118/32 Тираж 531 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4 верхность слоя дробленого огнеупора) разбить на несколько колец и круг, площади которых равны (равновелики ), и в полученных равновеликих площадях равномерно распределить 5 газовыдающие сопла.

Полное ракрытие факела происходит на участке диаметром 2,5 d, поэтому ширина внешнего кольца, исходя из условий раскрытия факела, дол1О жна быть равной 2,5 dñ т.е.Л =2 Ы. с

Нижний предел шага между соплами 2,5d обуславливается условием раскрытия факела, верхний предел

3 01 выбирается исходя из того, что расстояние между соплами больше Здс не может обеспечить высокую равномерность прогрева слоя (+ 5 С).

Средняя линия каждой равновеликой площади кольца плоскости днища камЕры определяется как геометрическое место точек, равноудаленных от ее границ, а выбор размещения по средним линиям равновеликих площа25 деи колец является наиболее простым технологическим решением.

11реллагаемое размещение сопел обеспечивает при равномерном их распределении на средних линиях равновеликих площадей колец различную плотность их размещения по радиусу днища, возрастающую от центра к периферии °

Предлагаемое распределение размещения газовыпускных сопел на плоскости днища камеры под слоем дробленого огнеупора обеспечивает перекос в материале заготовок не более

+ -0, С, что имеет особое значение для заготовок из сталей и титановых сплавов в условиях скоростного нагрева для сохранения мелкодисперсной структуры материала.

Использование высокоскоростного нагрева уменьшает дефектность (альфированного слоя ) в 2-2,5 раза, что при уменьшении припуска на последую- щую механическую обработку. обеспечивает экономию дорогостоящих сплавов и снижает трудоемкость обработки.