Циркуляционный вентилятор колпаковой печи

 

Изобретение относится к элементам колпаковых печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель - повышение производительности печи, снижение расхода топлива и электроэнергии, улучшение качества готовой продукции. В центральной части нижнего диска 14 циркуляционного вентилятора выполнено входное отверстие 17, по периметру диска 14 по высоте лопаток 13 установлена кольцевая обечайка 16, а сверху на лопатках 13 закреплен диск 15, образующей выходное отверстие в виде кольцевого зазора 18 по всему периметру обечайки 16. Вращательное движение восходящих струй защитного газа во внутренней полости рулонов возникает при вращении вентилятора и позволяет снизить неравномерность температур в садке и потери давления при циркуляции защитного газа, т.к. увеличивает скорость локального обдува внутренней поверхности рулонов и снижает потери на удар при свободном раскрытии струй в процессе вращения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 1544 7 А 1 (51) 5 С 21 D 9/673 F 04 D 29/52

Б!1БЛ»4- - .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4335596/23-02 (22) 30.11.87 (46) 23.02.90. Вюл. Р 7 (71) Институт черной металлургии (72) В.В.Трегубов (53) 621.783.245(088.8) (56) Антерман В.Н. Колпаковые печи.

М.: Металлургия, )965, с.70-71, 114121. (54) ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ВЕНТИЛЯТОР КОЛПАКОВОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится элементам колпаковых печей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель — повышение производительности печи, снижение расхода топлива и электроэнергии, улучшение качества готовой продукции. В центральной части ниж1544827

40 него диска 14 циркуляционного венти- лятора выполнено входное отверстие

17, по периметру диска 14 по высоте лопаток 13 установлена кольцевая обечайка 16, а сверху на лопатках

13 закреплен диск 15, образующий выходное отверстие в виде кольцевого зазора 18 по всему периметру обечайки 16. Вращательное движение восходящих струй защитного газа во внутИзобретение относится к элементам колпаковых гечей и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. 20

Цель изобретения - повышение производительности печи, снижение расхода топлива и электроэнергии, улучшение качества готовой продукции.

На Фиг.1 схематически изображена колпаковая печь с контуром циркуляции эацитного газа„ осуществляемым циркуляционным вентилятором„ общий вид; на Фиг.2 - циркуляционный вентилятор, общий вид, на Фиг.3 — сечение 1

А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на Фиг.2.

1(олпаковая печь с предлагаемым замкнутым контуром циркуляции, который показан стрелками, содержит стопу из рулонов l,,êðüïïêó стопы 2, кон- 35 векторные кольца 3, звенья 4 направляющего. аппарата, опирающиеся на его днище 5 -с установленными на них опорным кольцом 6„ крышкой

7, и образуемые ими диффузоры 8, кольцевую щель 9 направляющего аппарата, муфель 10, образующий кольцевой зазор 11 с поверхностью рулонов 1, Предлагаемый циркуляционный вентилятор.состоит из вала 12 с закрепленными на нем лопатками 13, кольца

14, диска 15 и кольцевой обечайки

16, жестко соединенных с лопатками

13 и образующих входное отверстие

17 и выходное кольцевое отверстие

18. Предлагаемый вентилятор устанавливают с минимально возможным пО уСловиям -безопасной эксплуатации зазором между крышкой 7 и диском

15, кольцевой зазор 19 между днищем

5 направляющего аппарата и кольцом

14 устанавливают, соблюдая условия минимизации аэродинамических потерь ренней полости рулонов возникает при вращении вентилятора и позволяет снизить неравномерность температур в садке и потери давления при циркуляции защитного газа, т.к. увеличивает скорость локального обдува внутренней поверхности рулонов и снижает потери на удар при свободном раскрытии струй в процессе вращения.

4 ил. при прохождении через него потока циркулирующего газа, а внутреннюю полость

20 стопы рулонов 1 при их установке на стенд ориентируют относительно оси вентилятора.

Отжиг рулонов в колпаковой печи с использованием способа циркуляции защитного газа и предлагаемого циркуляционного вентилятора осуществляют следующим образом.

На нижнем конвекторном кольце 3 стенда колпаковой печи формируют стопу рулонов 1 с установленными между ними конвекторными кольпами 3, накрывают ее муфелем 10 продувают защит ным газом, в том числе, с включенным циркуляционным вентилятором, устанавливают нагревательный колпак и зажи- гают горелки. Весь защитйый газ, циркулирующий по контуру, засасывается при вращении циркуляционного вентилятора из диффузоров 8 направляющего аппарата через кольцевой зазор 19 во входное отверстие 17 и, проходя через лопатки 13, формируется в виде восходящих струй, получает вращательйое движение и выбрасывается через выходное кольцевое отверстие 18 во внутреннюю полость 20 стопы рулонов

l,опоследовательно обдувая по периметру внутреннюю поверхность нижнего и последующих рулонов. За счет давления, создаваемого циркуляционным вентилятором во внутренней полости

20 стопы рулонов 1» защитный газ через каналы конвекторных колец 3 поступает в кольцевой зазор 11 между муфелем 10 и поверхностью рулонов 1 после чего через кольцевую щель 9 ! направляющего аппарата стенда вновь поступает в диффузоры 8 и засасывается вентилятором через кольцевой saзор 19.

I 544827

Таким образом, в процессе циркуляции, осуществляемой предлагаемым циркуляционным вентилятором, весь защитный газ, циркулирующий в систе5 ме основного контура, перед подачей во внутреннюю полость стопы рулонов формируют в виде восходящих струй, сообщают им вращательное движение и затем последовательно обдувают ими по периметру внутреннюю поверхность стопы рулонов.

Повьппение скоростей нагрева и охлаждения внутренних витков рулонов согласно способу циркуляции эашитного 5 газа достигается за счет того, что во внутреннюю полость стопы поступа ет либо максимально нагретый от муфеля, либо максимально охлажденный защитный газ, локальная скорость 20 которого максимальна, поскольку он поступает восходящими струями с интенсивной круткой вдоль поверхности.

Температура защитного газа при этом способе циркуляции начинает -снижать- 25 ся при его движении по каналам конвекторных колец 3 от внутренних витков к наружным в процессе нагрева и повьппаться в период охлаждения.

В результате повышения скорости 30 нагрева внутренних витков при таком способе циркуляции защитного газа оказывается возможным более длительное время производить сжигание топлива с .максимальным расходом, что обеспечивает ускорение процесса полезного теплоусвоения рулонами, Кроме того, за счет перемещения защитного газа из диффузоров 8 через кольцевой зазор 19 во входное от- 40 верстие 17 вентилятора происходит снижение потерь давления на удар и образование вихревых зон при свободном раскрытии струй в процессе вращения, что приводит к усилению цирку- 45 ляции защитного газа при данной мощности двигателя циркуляционного вентилятора, что, в свою очередь, способствует усилению теплоотдачи от муфеля, повышению периода сжигания 50 топлива с максимальным расходом, усилению теплообмена в каналах конвекторных колец 3.

Сокращение длительности цикла отжига, достигаемое эа счет повьппения скоростей нагрева и охлаждения внутренних витков рулонов и усиления циркуляции защитного газа, обеспечивает повьнпение производительности стенда колпаковой печи и за счет этого сокращение расхода топлива, элек" троэнергии и длительности цикла пребывания рулонов в термическом отделении. Повышение качества готовой продукции обеспечивается за счет устранения перегрева наружных витков, т.е. снижения перепада температур по толщине намотки рулонов, ведущего к появлению дефектов типа излом, и выравнивания при этом механических свойств по длине полосы за счет повьппения скоростей нагрева и охлаждения внутренних витков, что крайне важно при переработке холоднокатаного листа у потребителей.

Выравнивание скоростей нагрева и охлаждения нижнего торца нижнего рулона относительно последующих торцов по высоте стопы обеспечивается тем, что в диффузоры 8 направляющего аппарата поступает максимально нагретый или охлажденный защитный газ. В результате этого звенья 4, опорное кольцо 6 и нижнее конвекторное кольцо 3 либо дополнительно передают тепло посредством теплопроводности нижнему торцу нижнего рулона, либо дополнительно способствуют отбору тепла этим видом теплопередачи.

Выравнивание температур по высоте стопы рулонов способствует более длительному времени сжигания топлива с максимальным расходом топлива и тем самым обеспечивает ускорение полезного теплоусвоения рулонами, т.е. повышает производительность стенда, сокращает расход топлива, электроэнергии и длительность цикла пребывания рулонов в термическом отделении.

Повьппение скоростей нагрева и охлаждения нижнего торца. нижнего рулона и уменьшение перепада темпе-. ратур по толщине намотки рулонов позволяет уменьшить массу отжигаемой садки, что позволяет почти пропорционально изменению массы садки сократить цикл пребывания рулонов в термическом отделении.

Таким образом, предлагаемый вентилятор, подавая через свое рабочее колесо весь защитный газ, циркулирующий в системе, во внутреннюю полость стопы рулонов, тем самым поддерживает максимально или минимально возможную по условиям теплообмена температуру в этой полости, за счет чего снижается неравномерность теМператур в сад-»

l 544827 ке и увеличивается объем циркулирующего газа за счет снижения потерь давления при циркуляции защитного газа °

Снижение неравномерности температур в садке и потерь давления при циркуляции защитного газа позволяет повысить производительность стенда колпаковой печи, снизить расход оплива, электроэнергии и длительность цикла нахождения рулонов в термическом отделении, улучшить качество готовой продукции.

Циркуляционный вентилятор колпаКов ой п ечи ° содержащий диск с з акрепленными на НеМ лопатками, o T — 2() Формула изобретения

f5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности печи, снижения расхода топлива и электроэнергии, он снабжен закрепленным на лопатках дополнительным диском и кольцевой обечайкой, жестко соединенной с боковыми торцами лопаток и основным диском, в основном диске выполнено центральное отверстие, а дополнительный диск размещен с образованием зазора относительно кольцевой обечайки, в центральной части диска выполнено отверстие, по периметру диска на высоте лопаток установлена кольцевая обечайка, жестко соединенная с лопатками, а сверху лопаток закреплен диск, образующий кольцевой зазор по всему периметру обечайки.

1544827

А-А

Составитель А. Бербенев

Техред Л.Олийнык Корректор И Эрдейи

Редактор В.Данко

Заказ 472 Тираж 512 По,цписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101