Конвекторная плита

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

)

Ф

QIlHQAHHE изоБРкткниЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3522804/22-02 (22) 16ь12 ° 82 (46) 07.01.86 . Бюл. У 1 (71) Институт черной металлургии и Карагандинский металлургический комбинат (72) В.И.Кусов, Н,П.Кусова, С.А.Башкатов, П.И.Михалев, П.П.Чернов, В.А.Ткаченко, А.А.Первухин, А.П.Фирсов и Б.А.Фельдман (53) 621,783.245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 550434, кл. С 21 D 9/673, 1972, Авторское свидетельство СССР .

Ф 675295, кл. С 21 D 9/673, 1976. (54)(57) 1. КОНВЕКТОРНАЯ ПЛИТА для отжига металла в колпаковых печах., содержащая радиально расположенные направляющие ребра, образующие меж„„SU„„1203119 А

m) 4.-С 21 Б 9/673 ду собой циркуляционные каналы, наружные и внутренние опорные кольца с радиальными полусферическими каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса обжига и качества отожженного металла в печи, средняя площадь проходного сечения каждого циркуляционного канала равна 0,039-0,066 площади стороны канала, обращенной к опорным кольцам °

2. Плита по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что радиальные каналы полусферической формы выполнены в кольцах с соотношением их высоты к высоте циркуляционных каналов, равным для наружных опорных колец 0,0750,125, а для внутренних 0,250,43.

1203119

Изобретение относится к термообработке металла, совершенствует кон-струкцию колпаковых одностопных печей и может быть использовано в термических отделениях цехов холодной прокатки для отжига полосовой стали и плотносмотанных рулонах.

Цель изобретения — повьппение производительности процесса отжига и кач".стпа отожженного металла, а именно уменьшение неравномерности механических и микроструктурных характеристик.

Указанная цель достигается за с - т :.повью с««ия производительности

::!>н t:;."..÷íöèñ" ного вентилятора, вплоть до зектиой мощности и, следова"-,.:. .. о, за счет повышения интенсив>«и циркуляции защитного газа и ! > .« чциента теплоотдачи от газа к

Па фиг„1 представлена конвекторная плита, вид сверху, на фиг.2 разрез Л-Л на фиг.1.

Конвекторпая плита содержит радиальные направляющие ребра 1, абра зующие между собой циркуляционные каналы 2. С двух сторон по наружному и внутреннему периметрам соответственно установлены опорные кольца

3 и 4,в которых выполнены радиаль-, ные каналы 5 и 6 полусферической формы. Последние выполняются, например, методом штамповки.

Отжиг стопы рулонов с предлагаемой конструкцией конвекторной плиты осуществляют следующим образом.

Па стенде формируют стопу из трех - четырех плотносмотанных рулонов с установленными между ними конвекторными плитами, накрывают ее муфелем, осуществляют холодную продувку подмуфельного пространства защитным газом, ставят нагревательный колпак и включают циркуляционный вентилятор. Циркуляционный вентилятор засасывает защитный газ из внутренней полости стопы рулонов и под избыточным давлением отбрасывает его через выхлопную щель стенда в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Защитный газ нагревается от муфеля и по циркуляционнь«м каналам 2 и радиальным каналам 5 и 6, выполненным в опорных кольцах 3 и 4, направляется во внутреннюю полость стопы рулонов. При прохождении по каналам конвекторных плит в результа55

35 те конвективного теплообмена защитный газ передает тепло торцам рулонов. После нагрева металла до температуры отжига и последующей выдержки нагревательный колпак снимают и осуществляют охлаждение рулонов под муфелем до требуемой температуры.

Повышение производительности процесса отжига при использовании предлагаемой конструкции конвекторной плиты достигают за счет увеличения площади проходного сечения каждого циркуляционного канала до величины, равной 0,039-0,066 площади его поверхности, обращенной в сторону опорных колец, т.е. к торцовой поверхности рулона, которая опирается на опорные кольца. В результате этого снижается гидравлическое сопротивление конвекторной плиты, увеличивается производительность циркуляционного вентипятора и, соответственно, повышается скорость нагрева и охлаждения стопы рулонов.

Указанное соотношение для определения оптимальной величины проходного сечения циркуляционных каналов конвекторных плит получено экспериментальным путем при отжиге стоп рулонов на стендах, оборудованных циркуляционными вентиляторами мощностью 1" и 22 кВт.

В табл.1 приведены данные по выбору оптимального сечения циркуляционных каналов конвекторных плит при отжиге рулонов диаметром 2,1

2,7 м. !

Из полученньг< данных следует, что отношение площади проходного сечения канала к его поверхности, равное 0,039-0,066, является оптимальным, так как позволяет практически достичь проектной производительности циркуляционных вентиляторов, I

В свою очередь увеличение производительпости вентиляторов до 16 19 тыс.м /ч обеспечивает по срав3 нению с использованием известных конструкции конвек торных. плит повьппение производительности процесса нагрева на 16-25%, а процесса отжига в среднем на 10%. Увеличение отношения от 0,039-0„066 до 0,07-0,08 приводит к выходу циркуляционных вентиляторов из строя по причине перегрузки двигателя из-за низкого гидравлического сопротивления конвекторных плит.

1203119

Таблица 1

Поверхность цир куляционного канала, м

Производитель. ность печи по нагреву, т/ч

Высота конвекторной плиты мм

Отношение пло

Производитель ность циркуля ционного вентилятора, тыс.м /ч щади проходного сечения канала к его поверхности

f / „

0,1325-0,2225 0,008-0,018. 0,02-0,033

30-35

40-50 80-100

2,1-2,3

2,4+2,6

2,8-3,2

11-15

16-19

0,039-0,066

120-130

0,07-0,08

220

Перегрузка .двигателя вентилятора

Повышение качества отожженного металла достигается за счет радиальных каналов 5 и 6, выполненных в опорных кольцах 3 и 4, Защитный газ, циркулируя через радиальные каналы опорных колец, позволяет снизить температурный перепад и выровнять скорости нагрева металла в центральной и периферийных областях намотки рулонов. В результате этого 10 длительность выдержки при температурах рекристаллизации различных участков металла по толщине намотки находится на одном уровне, что позволяет снизить неравномерность механи- 1S ческих и микроструктурных характеристик по длине полосы, Соотношение между высотой радиальных и высотой циркуляционных каналов выбрано на основании опытных отжигов 20 холоднокатаной стали 08КП,(табл.2)s исходя из условия минимального температурного перепада между центром намотки и наружными и внутренними витками рулонов. Различная высота 25 радиальных каналов в наружных и внутренних опорных кольцах обусловлена различием схем теплообмена со стороны наружной и внутренней боковых поверхностей рулонов. 30

Согласно данным табл.2 наиболее равномерные механические и металлографические характеристики по длине полосы получены при использовании в процессе отжига предлагаемой конструкции плиты с соотношением высоты радиальных каналов к высоте циркуляционных каналов, равным для наружных колец 0,075-0,125 и для внутренних колец 0,25 — 0,43 °

Дальнейшее увеличение высоты радиальных каналов приводит к тому, что скорость нагрева наружных и внутренних витков превышает скорость нагрева центральных витков и в результате этого к разнобальности зерен феррита. Следовательно„ использование предлагаемой конструкции конвекторной плиты позволяет не только увеличить производительность процесса в среднем на 107., но и уве личить выход годного листа на 1-2Х.

Применение предлагаемой конструкции конвекторной.плиты позволяет повысить производительность процесса отжига и качество отожженного металла. Экономический эффект от внедрения составляет не менее

288 тыс.руб. в год на одно термоотделение. С учетом повышения выхода годного металла экономический эффект будет значительно выше.

1203119

I р,о л

1 м 1m

ЛА л

М СО

1 л

4» х!.!. х х

i01(О мl I

1 l

4О м 1 л о мю

М л

I I м1 м л

1 1 м uD м щ

М

III (Ч 1 О м1л

1 I л

Lcg (Ч

r) м

1 л м л

11I

Y) I »o м!

1 л

Ю м (Ч !

1 1 11 О м1

ote о3 м1л ч м

1 (g

1 О

О

1 Х

1 о е еzах 1; Ф ее!»еоХХ Едд »

I о о (Ч

I о о о

Ю»б

I 4 л о м м

Е cd ъ Х ххх ихх х до од

ЕЯ с dleХо

Н 4» д Е ооохдох

Х Ц Х Х Х (4 Х Х

d4 e O 3 R cd

ОДХОХДХ4( — т—

Г )

Ф

R о

I, л (Ч о

Щ а о

1 о О о

Ill о о е 5 >о х ж о (4

Ю о л

Il1 м

1 1

o o о

1 о а

e cd!.Х х х е х х х хо од

ЕЯ (,ЕЕХО

Н 4- Д Î a r.- Х Х одхахды4(О (Ч в о

1Г л о о О о в о

1 о л о (ч4 о

1 3 л ь

1» (й о д е хх.о охи о л

I о ихх

3 )ь cd

g Х о х

I е

Е о о х х

1 о е ! х»

ccl

Х 1

4- (аад

1

O д е о х х о а

О е

О, Я» х е х о е

g П х

o co

О, 4 х х; х х х

E» x х д

1 л х- е

Е»

4 л

R х х

1203119

Составитель Т.Наумова

Редактор Н.Яцола Техред М.Надь Корректор В,Синицкая

Заказ 8388/32 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