Конвекторное кольцо для нагрева садки в колпаковых печах

 

КОНВЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ НАГРЕВА САДКИ В КОЛПАКОВЫХ ПЕЧАХ, содержащее опорные диски с центральным отверстием и радиальными циркуляционными каналами, и радиальные ребpa жесткости между дисками, отличающееся тем, что, с целью повьшения равномерности нагрева, радиальные циркуляционные каналы в дисках выполнены в виде диффузоров в направлении от периферии к центру , при этом площадь каналов в горизонтальном сечении составляет 0,0250 ,2 площади опорного диска. ро 00 :о

СОКИ CGBETCHHX ноюа в

РЕСПУБЛИК аа 01) 4(51) С 21 Э 9 673

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автоасномн свндвтвъствт "в с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕКИЙ И ОТЮЫтюй (21) 3634897/22-02 (22) 18.08.83 (46) 07.01.85. Бюл. Р 1 (72) В.И.Кусов, С.А.Башкатов, Н.П.Кусова, П.M.Mèõàëåâ и В.И.Баранов (71) Институт черной металлургии (53) 621 ° 783.245 (088.8) (56) 1. Аптерман В.Н. Колпаковые печи. М., "Металлургия", 1965, . с. 123, рис. VI-7..

2. Авторское свидетельство СССР

В 558057, кл. С 21 D 9/673, 1977. (54) (57) KOHBEKTOPHOE КОЛЬЦО ДЛЯ НАГРЕВА САДКИ В КОЛПАКОВЫХ ПЕЧАХ, содержащее опорные диски с центральным отверстием и радиальньии циркуляционнымн каналами, и радиальные реб- ра жесткости между дисками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, радиальные циркуляционные каналы в дисках выполнены в виде диффуэоров в направлении от периферии к центру, при этом площадь каналов в горизонтальном сечении составляет 0,025д,2 площади опорного диска.

Недостатками отжига рулонов жести с использованием такой конструкции конвекторного кольца являются низкая производительность процесса отжига и неудовлетворительное качество отожженного листа. Низкая производительность процесса отжига обусловлена тем, что защитный газ передает тепло рулонам в основном через опорные диски, т.е ° через экраны. Такой вид теплопередачи является неэффек1 113330

Изобретение относится к металлургии, в частности к листопрокатному производству, и совершенствует процесс отжига холоднокатаной полосовой стали. 5

Известна конструкция конвекторно- . го кольца, содержащая центральный диск с конфузорными циркуляционными каналами, образованными радиальными опорными ребрами, на которых жестко 10 установлены верхний и нижний опорные диски с равномерно расположенными по их плоскостям отверстиями, суммарная площадь которых составляет

0,1-0,15 от всей площади опорного диска. Отжиг рулонов в колпаковой печи с такой конструкцией конвекторного кольца осуществляют следующим образом. На стенде формируют стопу из трех-четырех рулонов, размещая 2О между ними конвекторные кольца.

Стопу накрывают муфелем, осуществляют холодную продувку подмуфельного пространства защитным газом, включают циркуляциониый вентилятор и ставят нагревательный колпак. В процессе нагрева циркуляционный вентилятор засасывает защитный газ из внутренней полости стопы рулонов и под избыточным давлением подает его через выхлопную щель в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Двигаясь по кольцевому зазору, защитный газ нагревается от муфеля, а при прохождении по ка35 налам конвекторных колец во внутреннюю полость стоны передает тепло торцам рулонов. После нагрева металла до температуры отжига, например

690-710 С, и соответствующей выдерж- „ ки нагревательный колпак снимают и осуществляют процесс охлаждения стопы рулонов под муфелем. В процессе охлаждения защитный газ отбирает тепло от рулонов и передает его му 45 фелю, а от него - в окружающее пространство (1).

7 2 тивным. Наличие в опорных дисках отверстий диаметром порядка 50100 мм не позволяет существенно улучшить теплопередачу от циркулирующего защитного газа к торцам рулонов.

Газ не излучает тепло. А теплопередача конвекцией крайне низка, так как при высоте конфуэорных каналов конвекторного кольца порядка 50 мм и угле раскрытия струи защитного газа

18-2б он практически не омывает о торцовую поверхность рулона над отверстием. Кроме того, при отжиге рулонов жести с такой конструкцией конвекторного кольца имеет место неравномерность механических свойств по длине полосы, вызванная перегревом наружных витков рулона. На перегрев витков влияет излучение непосредственно от муфеля, теплопередача в радиальном направлении и то, что площадь "живого сечения кольца по толщине намотки одинакова. Соответственно наружные витки получают избьпок тепла в осевом направлении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является конвекторное кольцо для нагрева садки в колпаковых печах, содержащее опорные диски с центральным отверстием, радиальными циркуляционными каналами и радиальные ребра жесткости между дисками (23.

Недостатком известного конвекторного кольца является значительная неравномерность нагрева садки в колràKîâûê печах. Это связано с тем, что торцы рулонов оьиваются циркулирующим теплоносителем, проходя по радиальным каналам в дисках, при этом относительная площадь соприкосновения дыма и металла у внутренних слоев садки недостаточна, чтобы подвести дополнительное количество тепла, необходимое для компенсации передачи тепла металлу излучением от муфеля.

Цель изобретения — повышение равномерности нагрева.

Поставленная цель достигается тем, .что у конвекторного кольца для нагрева садки в колпаковых печах, содержащего опорные диски с центральным отверстием и радиальными циркуляционными каналами, и радиальные ребра жесткости между дисками, радиальные циркуляционные каналы в дисках выполнены в виде диффузоров в направлении от периферии к центру, при

1133 этом площадь канапов в горизонтальном сечении составляет 0,025-0,2 площади опорного диска.

Применение конвекторного кольца предлагаемой конструкции позволяет увеличить интенсивность подвода тепла к торцам рулонов, расположенным ближе к оси печи. Это дает возможность более равномерно нагревать садку, т.е. более интенсивный подвод тепла к внутренним торцам рулонов компенсирует теплоотдачу излучением от муфеля к внешним слоям металла в рулонах.

На фиг. 1 представлено конвекторное кольцо, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Конвекторное кольцо состоит из центрального диска 1 с жестко установленными на его поверхностях опорными радиальными ребрами 2, образующими между собой конфуэорные 3 и диффуэорные 4 каналы. На опорных радиальных ребрах 2 жестко установлены верхний 5 и нижний 6 опорные диски.

В опорных дисках 5 и 6 выполнены радиальные диффузорные циркуляционные каналы 7, совпадающие по форме и месторасположению с диффузорными каналами 4. Причем площадь радиальных диффузорных циркуляционных каналов 7 составляет 0,025-0,2 площади опорного диска.

Отжиг стопы рулонов в колпаковой печи с предлагаемой конструкцией конвекторного кольца осуществляют следующим образом.

На стенде формируют стопу из трехчетырех рулонов, устанавливая между рулонами конвекторные кольца. Стопу накрывают муфелем, осуществляют холодную продувку, включают циркуляционный вентилятор и ставят нагревательный колпак. В процессе нагрева циркуляционным вентилятором засасывают защитный газ из внутренней полости стопы рулонов и под избыточным давлением подают в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов, 307 4

Защитный газ нагревают от муфеля и направляют в конфузорные 3 и диффузорные 4 каналы конвекторных колец и далее — во внутреннюю полость стопы рулонов и на всас вентилятора.

Циркулируя через конфузорные каналы

3, защитный газ передает тепло верхнему 5 и нижнему 6 опорным дискам, от которых тепло теплопровод ностью передается торцам рулонов.

Защитный газ, циркулирующий через ди фузорные каналы 4 и соответствующие им диффузорные каналы 7 непосредственно передает тепло конвекцией торцам рулонов. Часть тепла руло- . нам стопы передается излучением от муфеля. После нагрева стопы рулонов жести до температуры отжига, например 580-600 С,и проведения соответствующей выдержки нагревательный колпак снимают и осуществляют процесс охлаждения металла под муфелем до температуры, например, 120- 180 С.

При охлаждении защитный гаэ отбирает тепло как от опорных дисков, так и непосредственно от торцов рулонов и передает его муфелю.

Площадь диффуэорных каналов в горизонтальном сечении составляет

0,025-0,2 площади опорного диска.

При увеличении соотношения площадей более 0,2 происходит сваривание витков рулочов садки из-за их смятия в результате высоких удельных нагрузок на торце рулонов. При уменьшении соотношения площадей менее

0,025 значительно увеличивается неравномерность температур по радиусу рулонов садки, что приводит к

40 ухудшению качества и снижению производительности печи.

Применение конвекторного кольца предлагаемой конструкции в колпаковых печах позволяет повысить рав,номерность нагрева садки, что обес45 печивает улучшение качества нагрева металла и повышение производительности печи..

1133307

Составитель В.Смирнов

Техред Л.Мартяшова Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н.Яцола

Заказ 9925/26 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4