Печь для термической обработки крупногабаритных изделий



Печь для термической обработки крупногабаритных изделий
Печь для термической обработки крупногабаритных изделий

 


Владельцы патента RU 2431794:

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (ОАО "НПО ЦНИИТМАШ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии. Печь для термической обработки крупногабаритных изделий содержит рабочую камеру с импульсными горелками, системы подачи газообразного топлива и воздуха с вентиляторами и регулирующими зонными газовыми и трехходовыми воздушными клапанами и дымовой тракт, при этом рабочая камера снабжена подвижной изолированной перегородкой с обеспечением отношения ее объема (м3) к массе садки (т), равного 2-3, при этом импульсные горелки каждой зоны соединены автономно с системами газо-воздухоподачи, а в верхней части боковых стен рабочей камеры выполнены отверстия для удаления продуктов сгорания, а упомянутая перегородка выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль рабочей камеры с шагом, кратным длине зоны. За счет уменьшения теплопотерь с уходящими дымовыми газами, на аккумуляцию и через кладку печи снижаются (1,5-2,0 раза) удельный расход газа и выбросы вредных (окислы азота) и парниковых (диоксид углерода) газов в атмосферу. 2 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к газовым печам для термической обработки крупногабаритных изделий, например заготовок валков прокатных станов с широким диапазоном размеров и масс садок.

Известна газовая печь для термической обработки крупногабаритных изделий, содержащая рабочую камеру с импульсными горелками, систему подачи газообразного топлива и воздуха с вентиляторами и регулирующими зонными газовыми и воздушными клапанами, дымоотводящую систему [1].

Недостатком известной печи является повышенный удельный расход топлива, который обусловлен импульсным режимом работы горелок. В период отключения горелок всех зон на уровне пода печи создается отрицательное давление, в результате чего происходит подсос холодного воздуха в рабочее пространство печи.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является газовая печь для термической обработки крупногабаритных изделий, содержащая рабочую камеру с импульсными горелками, систему подачи газообразного топлива и воздуха с вентиляторами и регулирующими зонными газовыми и воздушными со сбросным отверстием клапанами, дымовой тракт, который в нижней его части соединен трубопроводом с отверстиями трехходовых воздушных клапанов [2].

Недостатком прототипа является повышенный удельный расход топлива, выброс вредных веществ в атмосферу при термической обработке садки заготовок с массой, меньшей номинально массы садки.

В условиях, например, атомного, котельного, нефтехимического производств масса садок изделий (заготовок) переменна, так как термически обрабатываются как изделие в целом, так и составляющие его заготовки и сборочные узлы.

Предложена печь для термической обработки крупногабаритных изделий переменной массы, содержащая рабочую камеру с импульсными горелками, систему подачи газообразного топлива и воздуха с вентиляторами и регулирующими зонными газовыми и трехходовыми воздушными клапанами и дымовой тракт, в которой рабочая камера снабжена механически перемещаемой в поперечном направлении изолированной перегородкой с обеспечением отношения ее объема (м3) к массе садки (т), равного 2-3, при этом импульсные горелки каждой зоны соединены автономно с системами газо- и воздухоподачи, а в верхней части боковых стен рабочей камеры выполнены отверстия для удаления продуктов сгорания.

В предложенной печи упомянутая перегородка также выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении, вдоль рабочей камеры с шагом, кратным длине зоны.

В предлагаемой печи для термической обработки садки изделий (заготовок) переменной массы за счет оптимального отношения объема рабочей камеры к массе садки снижаются потери тепла с отходящими газами, на аккумуляцию и через футеровку печи, что обеспечивает уменьшение удельного расхода топлива и сокращение выбросов вредных (окислы азота, моноксид углерода) и парниковых (двуокись углерода) газов в атмосферу.

Для пояснения описываемого изобретения на фиг.1 приведена принципиальная схема печи, а на фиг.2 - продольный разрез печи.

Печь состоит из рабочей камеры 1, теплоизолированной перегородки с механическим приводом 2, вентиляторов для подачи воздуха в пилотные горелки 3, вентиляторов для подачи воздуха в импульсные горелки 4, импульсных горелок 5, спаренных регулирующих зонных трехходовых воздушных 6 и газовых 7 клапанов, системы автоматического управления, включающей ПЛК (программно-логический контроллер) 8, термопреобразователь (датчик температуры) 9, приводы регулирующих клапанов 10, дымоотводящих отверстий 11, дымового коллектора 12, индивидуальной дымовой трубы (не показана).

Работа печи при термической обработке садки номинальной (максимальной) массы осуществляется по варианту I. Перегородка при использовании 100% объема рабочей камеры находится в полностью поднятом состоянии.

В вариантах II и III перегородка находится в нижнем положении. При этом в варианте II, например, используется 67% объема рабочей камеры, а в варианте III - 33% ее объема.

Работа печи осуществляется следующим образом. Производится выбор варианта использования рабочей камеры исходя из обеспечения оптимального отношения объема рабочей камеры (м3) к массе садки (т), равного 2-3. Затем производится загрузка садки заготовок на под печи. После этого с помощью механического привода устанавливается перегородка в положение согласно выбранному варианту использования рабочей камеры (см. фиг.2).

Затем задается на ПЛК вариант использования рабочей камеры печи и режим термической обработки и производится пуск печи в режиме автоматического управления.

По команде с зонных регуляторов температуры производится открытие зонных спаренных газовоздушных клапанов. После чего газ из коллектора и воздух от вентиляторов поступают одновременно во все импульсные горелки зон, обеспечивающих работу печи в выбранном варианте. Далее в туннелях импульсных горелок производится сгорание газовоздушной смеси примерно стехиометрического состава номинального количества. Продукты сгорания направляются со скоростью 80 м/с в рабочее пространство печи, обеспечивая условия для равномерного нагрева заготовок (изделий), а затем они через отверстия в верхней части боковых стен направляются в дымовой коллектор и с помощью металлической дымовой трубы удаляются в атмосферу.

Регулировка тепловой мощности при выполнении температурного режима термической обработки производится за счет периодического включения-выключения импульсных горелок. При этом включение-выключение горелок каждой зоны производится автономно.

В предлагаемой печи для термической обработки садки заготовок (изделий) переменной массы за счет оптимального отношения объема рабочей камеры к массе садки снижаются потери тепла с отходящими газами, на аккумуляцию тепла и через футеровку печи, что обеспечивает уменьшение удельного расхода топлива и сокращение выбросов вредных (окислы азота, моноксид углерода) и парниковых (диоксид углерода) газов в атмосферу.

Источники информации

1. Автоматизированные газовые печи для термической обработки изделий атомных энергетических установок. М., НИИЭнергоинформэнергомаш, 1978, №5-78-04, с.35-49.

2. Авторское свидетельство SU 954755, кл. F27B 3/06. Дата опубликования - 02.09.82.

Печь для термической обработки крупногабаритных изделий, содержащая рабочую камеру с импульсными горелками, систему подачи газообразного топлива и воздуха с вентиляторами и регулирующими зонными газовыми и трехходовыми воздушными клапанами и дымовой тракт, отличающаяся тем, что рабочая камера снабжена механически перемещаемой в поперечном направлении изолированной перегородкой с обеспечением отношения ее объема (м3) к массе садки (т), равного 2-3, при этом импульсные горелки каждой зоны соединены автономно с системами газо- и воздухоподачи, а в верхней части боковых стен рабочей камеры выполнены отверстия для удаления продуктов сгорания, при этом упомянутая перегородка выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль рабочей камеры с шагом, кратным длине зоны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термообработке стальной полосы в частности, к герметизации загрузочных и разгрузочных окон протяжной печи в защитной газовой среде посредством газового затвора, и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и машиностроительной промышленности.

Изобретение относится к области оборудования нагревательных печей, в частности к устройствам, обеспечивающим эффективную герметизацию при закрывании заслонки печи, и может быть использовано в цехах цветного литья.

Изобретение относится к металлургии, а именно к разработке конструкции дуговой сталеплавильной печи малой емкости. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к оборудованию для термической обработки металлических изделий при высоких температурах. .

Изобретение относится к области оборудования нагревательных печей. .

Изобретение относится к конструкции заслонки для используемой, в частности, в прокатных станах Стекеля печной моталки. .

Изобретение относится к оборудованию нагревательных печей, в частности к устройствам, обеспечивающим эффективную герметизацию при закрывании заслонки печи, и может быть использовано на заводах черной и цветной металлургии.

Изобретение относится к термической, химико-термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других областях промышленности.

Изобретение относится к термической обработке деталей в различных газовых средах, как защитных, так и насыщающих, и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, автомобилестроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к своду с оросительным охлаждением, в частности для металлургической печи с погруженной дугой, предназначенной для восстановления металлосодержащих оксидных руд.

Изобретение относится к крышке для печи для приема расплавленного материала, в частности металла, а также к печи для приема расплавленного материала, в частности металла, содержащей предназначенный для заполнения расплавленным материалом тигель и крышку для закрывания тигля

Изобретение относится к печам выпрямляющего отжига электротехнической стальной полосы, работающим при колебаниях давления в объеме печи, и может быть использовано преимущественно для стабилизации режима газодинамического уплотнения камеры сушки и нагрева печи посредством газового затвора

Изобретение относится к механизму в виде устройства для блокировки дверей, тел дверей или рам дверей горизонтальных камер коксовой печи, срабатывающему с помощью вспомогательной рамы, установленной на дверце камеры коксовой печи

Изобретение относится к области металлургии, а именно к конструктивным особенностям крышки печи для приема расплавленного металла

Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройству для полунепрерывной выплавки и разливки химически активных тугоплавких металлов, например титана

Изобретение относится к устройству для подъема и опускания заслонки окна печи, в частности, в нагревательных, ванных и ванных печах отражательного типа, предназначенных для плавки цветных металлов и сплавов. Устройство состоит из устройства подачи заслонки к окну печи и механизма прижима заслонки к окну печи. Устройство подачи заслонки к окну печи включает электрический привод, два противовеса, четыре сварных кронштейна с закрепленными в них четырьмя вращающимися роликами, имеющими подшипники скольжения и насаженными на две оси, два троса, две страховочные цепи, заслонку и подоконник с зафутерованными в нем двумя упорами. Механизм прижима заслонки к окну печи состоит из четырех катков, валы которых приварены к раме заслонки, четырех кронштейнов, приваренных к горизонтальным швеллерам печи, четырех направляющих, приваренных к кронштейнам, двух прижимов, имеющих ручки и перемещающихся горизонтально с возможностью захвата заслонки и прижима ее к окну печи. Обеспечивается простота и высокая эксплуатационная надежность устройства. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлургии. Сосуд с открытым верхом и внутренним объемом для расплавленного металла содержит крышку с днищем, обращенным к внутреннему объему сосуда. Крышка прикреплена по меньшей мере к одному удлиненному подъемному рычагу и по меньшей мере к одному удлиненному поворотному рычагу. Подъемный рычаг обеспечивает перемещение крышки из закрытого положения в открытое положение и обратно. Поворотный рычаг обеспечивает управление вращением крышки при перемещении из открытого положения в закрытое положение и обратно. По меньшей мере один из указанных рычагов обеспечивает силу, по меньшей мере, частично уравновешивающую вес крышки. Обеспечивается предотвращение поворота крышки горячим днищем в сторону оператора, находящегося рядом с конструкцией на стороне доступа к внутреннему объему сосуда. 21 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в электродуговой печи для ее загрузки, подъема крышки и обслуживания с помощью подъемно-поворотного устройства для крышки печи. Подъемно-поворотное устройство содержит направляющий корпус с плитой основания, по меньшей мере одним установленным с возможностью вращения роликом скольжения и вертикальным отверстием, подъемную цапфу, подъемный цилиндр для подъема и опускания подъемной цапфы, который с одной стороны шарнирно соединен с подъемной цапфой , а с другой стороны шарнирно и с возможностью поворота соединен с плитой основания, и направляющий каркас для поддерживания крышки, который имеет опорную консоль, причем верхний конец опорной консоли выполнен с возможностью соединения с крышкой и имеет подъемный выступ с подъемной проушиной, которая имеет возможность приведения в зацепление с противоположным подъемному цилиндру концом подъемной цапфы, причем опорная консоль на своем другом конце имеет по меньшей мере одну плиту скольжения для качения ролика скольжения. Изобретение позволяет создать подъемно-поворотный механизм, не требующий сложного технического обслуживания. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 19 ил.
Наверх