Печь для обжига углеродных заготовок

 

Изобретение относится к устройствам и оборудованию для проведения процессов термообработки формованных заготовок, а именно к конструкции обжиговых печей. Целью изобретения является стабилизация физико-механических характеристик графитированного материала. Для этого печь для обжига углеродных заготовок содержит по крайней мере одну рабочую камеру 1 со съемным сводом 2, решетчатым подом 3 и боковыми стенками 4 и горелочными каналами 5 в них, выполненными посередине всех стенок камеры на высоте 0,7-0,9 рабочей высоты камеры с наклоном под углом а 45-70° к стенке в горизонтальном сечении и под углом р 35-65° к поду в вертикальном сечении. При обработке заготовок 8 в контейнерах 7 в объеме камеры создается турбулентное движение дымовых газов, что выравнивает температурный градиент по высоте и сечению загрузки, обеспечивая получение заготовок со стабильными физико-механическими характеристиками . 2 ил, 1 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 11 4 F 27 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4162016/29-33 (22) 16.12.86 (46) 30.05.88. Бюл. № 20 (72) Е. М. Остроумов, 3. В. Калинин, А. И. Лутков, Е. Т. Зареченский и А. П. Кармазин (53) 621.783.321 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 898233, кл. F 27 В 3/04, 1979. (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА УГЛЕРОДНЫХ

ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к устройствам и оборудованию для проведения процессов термообработки формованных заготовок, а именно к конструкции обжиговых печей.

Целью изобретения является стабилизация физико-механических характеристик графи„„Я0„„1399626 д 1 тированного материала. Для этого печь для обжига углеродных заготовок содержит по крайней мере одну рабочую камеру 1 со съемным сводом 2, решетчатым подом 3 и боковыми стенками 4 и горелочными каналами 5 в них, выполненными посередине всех стенок камеры на высоте 0,7 — 0,9 рабочей высоты камеры с наклоном под углом m=45 — 70 к стенке в горизонтальном сечении и под углом р=35 — 65 к поду в вертикальном сечении. При обработке заготовок 8 в контейнерах 7 в объеме камеры создается турбулентное движение дымовых газов, что выравнивает температурный градиент по высоте и сечению загрузки, обеспечивая получение заготовок со стабильными физико-механическими характеристиками. 2 ил, 1 табл.

1399626

4 0

Изобретение относится к устройствам и оборудованию для проведения процессов термообработки формованных заготовок, а именно к конструкции обжиговых печей.

Целью изобретения является стабилизация физико-механических характеристик графитированного материала.

На фиг. I представлена камера печи для обжига углеродных заготовок, вертикальный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. l.

Печь для обжига углеродных заготовок содержит по крайней мере одну рабочую камеру 1 со съемным сводом 2, решетчатым подом 3, боковыми стенками 4 и горелочными каналами 5 в них. Сборный боров 6 соединен с решетчатым подом 3, на котором установлены контейнеры 7 с размещенными в них заготовками 8 и углерод ной пересыпкой 9. Горелочные каналы 5 выполнены посередине всех стенок камеры на высоте 0,7 — 0,9 рабочей высоты камеры с наклоном под углом а=45 — 70 к стенке в горизонтальном сечении и под углом

=35 † к поду камеры в вертикальном сечении.

В случае расположения горелочных каналов на высоте менее 0,7 рабочей высоты камеры, поток дымовых газов с высокой температурой направлен на стенки контейнеров, в результате чего возникают обгары в стенках контейнера, что приводит к выходу их из строя.

При расположении горелочных каналов на высоте более 0,9 рабочей высоты камеры происходит увеличение температурного градиента по высоте камеры, что приводит к возрастанию разброса физикомеханических характеристик.

При расположении горелочных каналов под углом к стенке камеры в горизонтальном сечении менее 45 тепловой поток направлен к стенке камеры, что приводит к увеличению разброса физико-механических характеристик, расположение горелочных каналов под углом более 70 также приводит к разбросу физико-механических характеристик и прогарам стенок контейнеров.

Расположение горелочных каналов под углом менее 35 к поду камеры в вертикальном сечении вызывает прогары контейнеров и увеличение температурного градиента по объему камеры, а расположение горелочных каналов под углом более 65 вызывает значительные колебания параметров графитированного материала.

Печь для обжига углеродных заготовок работает следующим образом.

При загрузке контейнера 7 на его дно засыпают слой углеродной пересыпки 9 толщиной 50 — 70 мм, на который устанавливают заготовки 8, изолированные друг от друга на расстоянии 20 — 40 мм пересыпкой 9. Заготовки располагают на расстоянии не менее 50 мм от стенки контейнера.

После пакетировки заготовок контейнер

7 устанавливают на под 3 камеры I и накрывают съемным сводом 2. Затем включают газовые горелки горелочных каналов и проводят процесс по заданному режиму. Продукты сгорания поступают в сборный боров

6. При выгрузке снимают съемный свод 2, транспортируют контейнер 7 с заготовками

8 на разгрузочную площадку, где происходит выгрузка заготовок.

Тепловой поток дымовых газов с учетом разрежения в сборном борове направлен сверху вниз относительно пода камеры.

При этом горелочные каналы, расположенные на противоположных стенках камеры, создают в об ьеме камеры турбулентное движение дымовых газов, что выравнивает температурный градиент по высоте и сечению загрузки.

В результате такой направленности теплового потока и дымовых газов перепад температуры по высоте контейнера составляет 10 — ЗО С, а по сечению 10 — 20 С.

Пример 1. Формованные заготовки марки

ГМЗ размером 200х1600 мм устанавливают в металлические контейнеры размером

1405 x1700 мм, изготовленные из стали

25Х14Г14С2Ю. Расстояние между заготовками 10 мм и от стенки контейнера 50 мм.

Для упаковки заготовок ГМЗ в контейнерах применяют подсушенный каменноу гол ьн ы и кокс.

В бескассетную камеру с решетчатым подом устанавливают 8 контейнеров: в нижнюю часть камеры 4 контейнера, а в верхний ряд оставшиеся 4 контейнера. Обжиг осуществляют со скоростью 3,5 С/ч до максимальной температуры 950 С. Графитацию обожженных заготовок проводят в промышленных печах до 2400 С. Горелочные каналы расположены на высоте 0,8 рабочей высоты камеры, под углом к стенке и поду камеры соответственно 60 и 52 .

Остальные примеры выполнены в соответствии с примером 1 за исключением примера 2, где размер заготовок ГМЗ 100 х х1600 мм.

Пример 2. Обжиг заготовок марки ГМЗ производят в газовых кольцевых кассетных камерах. Заготовки устанавливают в кассету и засыпают углеродной пересыпкой. Обжиг ведут до максимальной температуры 1150—

1200 С в подсводовом пространстве со скоростью 3,0 — 3,5 С/ч в течение 360 ч. Затем заготовки графитируют до 2400 С. При этом имеет место значительный перепад температуры по высоте камеры, достигающий 300 С и, как следствие, значительный разброс физико-механических характеристик.

В таблице представлены результаты проведенных испытаний.

Таким образом, предлагаемая конструкция печи для обжига углеродных заготовок позволяет получать графиты с высокими стабильными характеристиками, которые

399626

3 увеличивают эксплуатационный ресурс изделий в процессе работы.

Формула изобретения

Печь для обжига углеродных заготовок, содержащая по крайней мере одну рабочую камеру со съемным сводом, решетчатым подом, боковыми стенками и горелочными каРасположение горелочных каналов в камере

Пример, 11

Свойства графитированного материала

Предел прочности, кгс/cM

Плотность

Удельное электрическое сопротивление

Угол к поду, P, Угол к стенке по отношег/смз

Раз в при из- Разброс, гибе брос, х Ж нию к рабочей выазпри сжатии

Ом,мм /м Разброс, 7 камеры, о рос, X соте камеры

1,61-1,63 1,2 265-275 3, 7 158-162 2,5 8,0-8,6

7,2

1, 60-1, 63

254-268 5,4 154-159 3,2 8,4-9,0.1,9

6,9

1,59-1,62 1,9 252-267 5,8 150-158 5,2 8,2-8,9

1,57-1,61 2ю5 252 269 6э5 138 149 7э7 8в4 9з5

1,56-1,61 3,1 250-268 6,9 136-148 8,4 8,6-9,7

8,2

12,3

12,0

Прототип 6

90 Параллельно 1,54-1,59 3,2 245-265 7,8 130-150 14,3 8,0-10,0

0,93

22,2 фиг. 2

Составитель С. Прямкова

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 2323 43 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

0,8 60 52

0,7 45 35

0,9 70 65

0,6 40 30

0,91 74 71 налами в них, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации физико-механических характеристик графитированного материала, горелочные каналы выполнены посередине всех стенок камеры на высоте 0,7 — 0,9 рабочей высоты камеры с накло ом под углом

45 — 70 х стенке в горизонтальном сечении и под углом 35 — 65 к поду камеры в вертикальном сечении.