Секционная проходная печь скоростного локального нагрева длинномерных металлических изделий
Сущность изобретения; печь содержит транспортирующее устройство с опорными и приводными роликами, секции нагрева, выполненные в поперечном сечении двухъярусными с пережимом, формирующий направленный газовый поток, между секциями нагрева расположены футерованные секции, в которых в верхней части выполнены каналы для.отвода продуктов сгоранил, а в нижней части размещены приводные ро-. лики транспортирующего устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 мл.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (госпАтент cccp) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21) 5026946/02 (22) 16.01.92 {46) 23,08,93. Бюл. ¹ 31 (71) Нижнетагильский металлургический комбинат {72) А.Г.Меньшиков, Е.Н.Шумилин, В.Л,Либман, В.И.Ильин, А.В.Пан и,С.H.Ñîêîëîâ (73) Нижнетагильский металлургический комбинат (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 502961, кл. С 21 0 9/08, 1973, (54) секционнАя ПРоходнАя печь СКОРОСТНОГО ЛОКАЛЬНОГО НАГРЕВА Изобретение относится к термической обработке длинномерных металлических изделий с дифференцированной по элементам сечения прочностью и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Целью иЗобретения является уменьшение удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, улучшение условий эксплуатации печи и снижение расходов по эксплуатации и ремонту печи. Поставленная цель обеспечивается тем, что секционная проходная печь скоростного локального нагрева длинномерных металлических изделий, содержащая транспортирующее устройство с опорными и приводными роликами, секции нагрева, включающие дополнительную камеру, формирующую направленный газовый поток, рабочую камеру, горелки с металлическими соплами, размещенными в своде дополнительной камеры имеет рабочие камеры секции нагрева, выполненные в нижней части „„, Ц„„183б450 АЗ ДЛИННОМЕРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Сущность изобретения: печь содержит транспортирующее устройство с опорными и приводными роликами, секции нагрева, выполненные в поперечном сечении двухъярусными с пережимом, формирующий направленный газовый поток, между секциями нагрева расположены футерованные секции, в которых в верхней части выполнены каналы для.отвода продуктов сгорания, а в нижней части размещены приводные ролики транспортирующего устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. со сплошной футеровкой, между секциями нагрева расположены футерованные секции, в которых в верхней части выполнены каналь1 для отвода продуктов сгорания, а в нижней части размещены приводные ролики транспортирующего устройства. Целесообразно крайние секции нагрева снабжать торцевыми стенками с проемами для прохождения изделий, В заявляемой конструкции печи нижняя часть рабочей камеры выполнена со сплошной футеровкой. Сплошная футеровка создает замкнутое пространство рабочей камеры. Это обеспечивает то, что при розжиге печи создается сопротивление высокоскоросному потоку, и при введении запальника газовоздушная смесь воспламеняется и происходит ее горение. В начальный момент розжига расход гаэовоздушной смеси устанавливается в пределах 50% от требуемого при нагреве изделий с целью снижения скорости газовоздушной смеси и избежании "хлопков". После того, как температура дополнительной и рабочей камер превысит 1836450 4 е;nepa Tóðó воспламенения гаэовоздушной смеси (при использовании природного ;,ýза более 600 С), расход газовоздушной . меси можно увеличивать, Время розжига пе:и, т.е. время, когда температура футероеки дополнительной камеры достигает 1000„,1200 С, . а рабочей камеры 800„1000 С составляет 40...б0 мин, т.е, по этому показателю заявляемая конструкция имеет значительное преимущество перед известными конструкциями, При работе печи эа счет замкнутого пространства @чбочей камеры в ней создается достаточно высокая температура, что увеличивает тепловой поток на нагреваемое изделие за счет излучения и уменьшает потери тепла, что уменьшает удельный расход топливно-энергетических ресурсов на наГреB. В нижней части рабочей камеры при длине секции нагреве больше 1 м расг олагэются опорные ролики для устранения провисания нагреваемого изделия под собственным весом, т.к, в противном случае будет разрушаться футеровка нижней части. Опорные ролики могут выполняться более простой конструкции, т,е. не водоохл аждаемыми, что не привбдит к допол нител ьным потерям тепла, Так как в дополнительную и рабочие камеры подается значительное количество газовоздушной смеси, то в этих камерах создается избыточное давление, Для удаления продуктов сгорания между секциями нагрева, располагаются футерованные секции, в верхней части которых выполнены каналы для отвода продуктов сгорания, В этих секциях, за счет подключения их к дымососной системе создается разрежение. Такая система удаления продуктов сгорания не приводит к перегреву металлических конструкций под рабочей камерой, снижает тепло и газовыделения в пространство производственного помещения,в нижней части футеровки секцИй, расположенных между секциями нагрева, располагаются приводные ролики транспортирующей системы. Эти ролики имеют более сложную «онструкцию, чем опорные, В связи с тем, что удаление продуктов сгорания производится через каналы в верхней части футерованных секций, это уменьшает нагрев приводных роликов, т.е, зта обеспечивает большой срок службы их и упрощает конструкцию, Всвязи с тем,,что в заявляемой конструкции повышается температура в рабочей камере, это обеспечивает более интенсивный нагрев изделий по всему сечейлю, что .-.нижает их коробление. Удаление продуктов сгорания через футерованные секции, расположенные между секциями нагрева, позволяет производить их утилизацию, что повышает технико-экономические показатели печи, В заявляемой конструкции крайние секции нагрева имеют торцевые стенки, е которых выполнены проемы для прохождения изделий, наличие торцевых стенок позволяет устранить подсос воздуха в начале этих секций, что приводило к снижению темпера-. туры в этих местах, и газовоздушная смесь, поступающая через крайние сопла горелок, не воспламенялась. Торцевые стенки создают сопротивление водовоздушной смеси, что устраняет ее свободное истечение в атмосферу цеха. Это уменьшает расход газовоздушной смеси, а следовательно и удельный ее расход. Торцовые стенки выполняются подъемно-опускающимися для облегчения условий эксплуатации печи. По имеющимся у заявителя данным в извес- ных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод î его соответствии критерию изобретательский уровень. Положительный эффект от использования заявляемой конструкции печи будет получен за счет проявления нового технического эффекта, заключающегося в том, что рабочие камеры секций нагрева выполнены в нижней части со сплошной футеровкой, между секциями нагрева расположены футерованные секции, в верхней части которых выполнены каналы для отвода продуктов сгорания, а в нижней части размещены приводные ролики транспортирующего устройства, что позволяет снизить удельный расход топливно-энергетических ресурсов на нагрев изделий, улучшить условия эксплуатации заявляемой конструкции печи, снизить затраты на ремонт и эксплуатацию печи, На фиг, 1 дана схема общего вида секционной проходной печи скоростного локального нагрева длинномерных металлических иэделий; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез по Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 — разрез по В-В на фиг, 1. Секционная проходная печь скоростного локально. .; нагрева длинномерных металлических изделий содержит металлические сопла 1, через которые истекает raзовоздушная смесь из струйно-факельной горелки 3. Торцовыми стенками 2 перекрываются крайние секции нагрева б и 9, Печь содержит чередующиеся секции нагрева 4 с 1836450 S 10 55 опорными роликами 8 и футерованные секции 5,расположенные между секциями нагрева, в верхней части которых выполнены каналы для отвода продуктов сгорания 10. а в нижней части приводные ролики 7. Футерованные секции 5 имеют мегаллический кожух 11 и футеровку 12, Секции нагрева 4 имеют кожух 13, футеровку 14 и дополнительную камеру 15, формирующую направленный газовый поток. В своде дополнительной камеры расположены струйно-факельные горелки 3 с металлическими соплами 1, Под дополнительной камерой отделенная перегородкой, выходной канал которой соизмерим с нагреваемой поверхностью (для всех типов рельсов. ширина головки находится в пределах 68...76 мм),расположена рабочая камера 16, нижняя часть которой перекрыта сплошной футеровкой 17. В рабочей камере происходит нагрев изделия, например рельса 18. Сплошная футеровка 17 рабочей камеры в месте расположения oriopvoão ролика 8 выполнена огнеупорной ватой или засыпкой, Печь работает следующим образом. В рабочей камере 16 секций нагрева 4 транспортирующим устройством, состоящим иэ опорных 8 и приводных 7 роликов, перемещается длинномерн ое металлическое изделие, например, рельс 18. Исходя из условий эксплуатации рельсов и с точки зрения расхода топливно-энергетических ресурсов, нагреву дол>хна подвергаться головка рельса, причем глубина упрочненного слоя дол>кна быть не менее 11 мм и чем больше глубина этого слоя, тем выше эксплуатационная стойкость рельсов, Температура нагреваемого слоя металла должна быть выше Ас.- рельсовой стали, т,е. выше 760 С, В связи с тем, что нагрев поверхности головки производится от потока высокотемпературных струй, то происходит вначале интенсивный нагрев поверхности головки, а затем, за счет теплопроводности происходит нагрев более глубоких слоев, Температура на поверхности головки не должна превышать 1000"С. В дополнительную камеру 15 иэ струйно-факельных горелок 3 подается газовоздушная смесь, состоящая из природного газа и сжатого воздуха, скорость истечения которой составляет 100...200 мыс. В дополнительной камере происходит интенсивное сгорание их и поток струй направляется на головку рельса, После удара о головку рельса скорость потока падает и образующимся потоком продуктов сгорания происходит подогрев остального сечения рельса, что уменьшяеГ искривление рельсо» I!p! и.;граве. Поток Г!родуков сгорания из р:!б!> !ей камеры 16 поступает 9 футерОГганные секции 5 и чеоез канэлы в верхней !асти этих cPKUиЙ 1 0 у@3ii,",IoTc9 в дымососную c_#_cTP," му. Торцовые стенки 2 крайних секций 6 и !1 препятствуют ьыходу гязовоздушной смеси из крайних сОГ;еГ! Гор(- .лок и Обеспечиваю> Fo CrOPËIIÈÅ. Кяк пОYазяли результат 6! Опo()0()! ян ." Опытной уста!!Звки, состоя щ! .Й !";! 3 х секций нагрева длиной 2.2 м и 2-х I:;p межуто :ных футеоованных секций длинОЙ 0,5 м при 7 расходе газо на 1 секцию 25-30 нм /ч время !!Ягрева слоя металла головки Глубиной 20 мм с темпеоятуры 550...600 .. до темГ .ературы закалки состав:1ло 80 с, р. с температуры окру><а!О1цей среды 360.„480 с. Температура футеровки с,дополнительной камеры составлялз 1100...1200 С. Я в pобочей 900„.1100"С, Пря, !я: о:,,; . io срявнени!О с извест!!ы- Облгд o сл".äóio öèì!; преимущество;«.:!: Г!Озвол Лет сн!!3!!ть удельныЙ расход топливно-энергетических ресурсов ня нгрев 1 т рельсов на 25...30;, ; СНИЖЯЕ С CK РИВЛЕННОСТЬ PGË«СОВ ЗЯ счет уменьшени» .репядя температуры по СЕЧЕНИ!О; cIiII>Kÿioòcÿ pocхОды ня эIIÑI1rIQËTHöèlo печи и ремонтные нужды; УЛy×ØäÞTCß УСЛОВИЯ ЗКСПЛУЯТЯЦИИ flB чи и санитарно-гигиенические условия для обслуживя!ощего персонала, за счет уменьшения тепла и газовыделений в атмосферу производственных помещений, Формула изобретения ". Секцианная проходная печь скоростного локального нагрева длинномернь!х металлических изделий, содер>кящяя трянспортируГощес устройство с Опорными и приводными роликами, футеровянныс секции нагрева с горелками с соплями, размещенными в своде, o T Jl и ч а ю щ я я с я тем, что секции Hof pHBB выполнены в поперечном сечении двухьярусныв!и с пережимом для формирования направленного газового потока из горелок, а между секциями нагрева размещены футерованные секции с дымоотводами в верхней части каждой секции, и приводными роликами в ее нижней части. 2. Печь поп, 1 отл и ч а ю ща я с я тем, что торцевые стенки печи выполнены с проемами по форме Обрабать|ваемых транспортируемых изделий. 1 8 "2(-1 ;20 сну лиф Глав (..Qr 1....а j р, )((1 1." а а, 1," Г ,(. / Я р :а ,2 r ; а2, а23 а .а (pgg / а Э --а- :Ъ ! 1 а 1 :.:. ! ь.и„,.3,. -.. О)! (.:,I!.Ã(;:!1Õ! Ы1и1. 1 (1 Ф Ю Ф 1 .- -.L, 1 .Жж лВгхХ а . а f836450 б-В Ф г4 Составитель А. Меньшиков Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л,.ПилипенкО Редактор ПраизводСтвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101 Заказ 3009 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
