Шагающий под нагревательной печи

 

О П И С А Н И Е ()934ll70

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.0480 (21) 2909919!22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

F 27 В 9/20

F 27 В 3 06

F 27 В 3/10

)осударстееииый комитет

СССР ао делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 07 06 82 Бюллетень М 21

Дата опубликования описания (53) УДК 621.783. .321,1 (0888) (72) Авторы изобретения

В. Д. Сидоренко, Б. Х. Гедгафов, Я. Б. Штейншлейге и Ф. Б. Шейнман (71) Заявитель (54) ШАГАЮЩИЙ ПОД НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области использования нагревательных средств, преимущественно к устройствам для перемещения нагреваемых тел (металла, диэлектрика и т.п.) в камерах нагрева, т. е. в рабочем пространстве .нагревательной лечи.

Известен механизм шагающих подовых балок, в котором стационарный под и подвижные балки .с приводами вертикального и горизонтального перемещения имеют рычаг-фиксатор, соединенный с приводом, Такое устройство обеспечивает промежуточную фиксацию подвижных балок на уровне стационарного пода и предотвращает прогиб изделий при их нагрузке (1).

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности одновременного пере мещения изделий вдоль горизонтальной и вертикальной плоскостей.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является шагающая балка нагревательной печи, которая для одновременного горизонтального! и вертикального перемещения изделий выполнена со ступенчатым профилем (2).

Недостатками известного устройства является, во-первых, необходимость иметь сложный приводной механизм для осуществления движения, а, во-вторых, движение осуществляется только по вертикальной и горизонтальной траектории.

Цель изобретения - упрощение приводного механизма и повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что шагающий под нагревательной печи, содержащий подвижные балки и неподвижные опоры, снабжен баком с жидкостью, установленным под неподвижными опорами, а балка выполнена полой, причем с наружной стороны балки укреплены опорные катки, а с внутренней стороны бака — направляющие, сопряженные с катками. Внутренняя полость балки и бак соединены с трубопроводами заслонками и насосом для перекачки воды. Неподвижные опоры могут быть выполнены из;,огнеупорного материала и не охлаждаться:водой. В случае необходимости охлаждения опоры имеют водо934170 охлаждаемые каналы с напорным и сливным штуцерами, соединенными трубопроводом с, внутренней полостью балки через промежуточный циркуляционный насос для перекачки воды через опоры. 5

Между наружным корпусом балки и внутренними стенками емкости (бака) по всему периметру имеются воздушные зазоры, В днище бака (емкости) установлены гидроэатворы.

В донной части бака имеются опорные стерж- 10 ни для установки шагающей балки при техосмотрах и монтаже, а между корпусом по-плавка и внутренними стенками емкости (бака) установлены амортизаторы, например, из отработанных автомобильных покрышек, Донная часть балки и смежная с нею часть емкости (бака) ло всему периметру относительно вертикальной плоскости (оси симметрии) выполнены по скосам в виде поднутрения ("под шлиц"). Во внутренней полости балки против водозаборных отверстий установлены гидроуспокоители из профильных металлических Iloлос.

Устройство шагающей балки нагревательной печи выполнено на принципе, близком к работе гидропонтона или дока, но в отличие от них имеет существенные особенности. Водная акватория шагающей балки ограничена габаритами наружного бака, который в совокупности с поплавком представляет собой в исходном

30 состоянии двухкамерный гидроцилиндр с уравновешенными давлениями в камерах. Гидропонтон и док имеют возможность автономного всплытия и затопления только в вертикальной направлении. Для продольного или поперечного перемещения используются приводы (буксирные,З механические, водометные и пр). В предлагаемом устройстве все перемещения балки осуществляются только под воздействием перепада давлений воды в наружной полости бака и внутренней полости поплавка. Таким образом, в 0 предлагаемом устройстве.и в наружной камере (бак с водой) и во внутренней камере (полость балки) давления жидкости относительно зеркала ванны переменные, в то время как в гидропонтонных сооружениях (устройствах) уровень давления в наружной камере (акватория моря, реки) постоянный (по отношению к понтону), что исключает идентичность гидрофизических условий работы предлагаемого и известного устройства. Кроме того, заявленная шагающая балка нагревательной печи отвечает теплотехническим требованиям съема теплоты от нагретых опор, при этом внутренняя полость балки может использоваться как пароперегреватель и водоохладитель одновременно для неподвижных и подвижных опор пода, поэтому не требуется дополнительных систем охлаждения со свойственными недостатками.

На фиг. 1 представлен эскиз шагающей балки нагревательной печи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — система охлаждения подвижных и неподвижных упоров пода нагревательной печи; на фиг, 4 — циклограммы движения балки.

В исходном состоянии бак 1 заполнен водой до определенного уровня, его гидрозатворы 2 закрыты, а подвижная часть подины

3 за счет затопления полости 4 покоится на опорных стержнях 5. На наружной стороне в донной части подины 3 укреплены опорные катки 6, зацеплеййые в направляющих 7. Полая часть подины соединяется с баком 1 трубопроводами 8, задвижками и клапанами 9 и циркуляционным насосом 10.

Между подиной 3 и водонаполненным баком 1 имеются зазоры 11 по всему периметру бака, защищенные *под шпиц" теплопоглощающими козырьками 12. Нестабильные колебания подины, вызванные неточной подгонкой соприкасающихся поверхностей, гасятся амортизаторами 13, например, из упругой резины. Против входных водозаборных отверстий внутри полости 4 поплавка установлены гидроуспокоители 14. При необходимости охлаждения подовых опор (подвижных 15 и неподвижных 16) по заданной тепловой про грамме (фиг. 2) они имеют автономные водоохлаждаемые каналы 17 и 18, системы регулирования 19 с трубопроводами 21н20, напорными штуцерами 22 и 23, сливными штуцерами 24 и 25, циркуляционными насосами 26 и 27 и системой регулирования. Система отработанного тепла может быть связана с общезаводской системой пара на технологические нужды.

Система регулирования и вспомогательное оборудование, включая насосы, КИП и автоматика, при необходимости может размещаться в промежуточной камере 28, расположенной между рабочей частью подины 3 и поплавковой камерой 4.

Устройство работает следующим образом.

Нагреваемые заготовки 29 толкателем 30 загружаются на неподвижные опоры 16 подины в камере 31 нагрева. При включении насоса

10, откачивающего воду из полости 4 в бак 1, за счет разности гидродинамических давлений подвижная часть подины 3 начнет всплывать по заданной траектории вдоль направляющих.

Огибающая траектории движения подины в зависимости от профиля направляющих может быть различной (от прямолинейной,. вертикальной, диагональной — наклонной, криволинейной, вдоль окружности, винтообразной и т, д.). Величина результирующего шага с подины вперед или в сторону и величина подъема h вверх (спуска вниз) определяются

934170

5 по суммарному вектору равнодействующих сил (гидроподъемных и опорных).

Последовательно передвигаясь внутри нагревательной камеры 31 по заданному циклу, заготовки 29 через выхбдное окно 32 с заслонкой 33 падают по наклонному склизу на приемный рольганг (транспортер) 34 для последующей обработки. Для снижения парообразования с открытой поверхности воды в ь баке 1 и попадания водяных паров. в рабочую полость нагревательной камеры .31 в пространстве между внутренней стенкой бака и наружной стенкой поплавковой, камеры расположены водонепроницаемые эластичные шторки или полые металлические шарики 35. Соприкасаясь между собой они полностью закрывают поверхность воды и, вращаясь свободно пропускают между собой шлам, окалину и др. отходы, которые уходят в осадок на дно бака. Через некоторое время, определяемое технологическим циклом, открываются гидрозатворы 2, весь шлам удаляется в шламоотстойники 36 и по каналу 37 гидропотока сбрасываются в систему шламоудаления для последующей переработки.

Процесс шламоудаления может быть непре рывным в промежутках, когда подвижная часть подинь| находится в исходном положении, t. е. на опорных стержнях 5.

Технико-экономический эффект предлагаеМого изобретения проявляется при разработке и строительстве нагревательных средств с шагающими балками, при эксплуатации и обслуживании и кардинально изменяет структуру оборудования, его размещения и согласования с внутрицеховыми транспортными тех- И нологическими потоками.

Разработка проекта нагревательной печи с поплавковой камерой в виде шагающей балки в значительной степени упрощается, ввиду исключения сложных кинематических и гид% равлических узлов, сроки и стоимость проектирования снижаются. .Предлагаемое устройство требует значительно меньше капитальных затрат на строительство и монтаж ло сравнению с известными 4S печами.

Мощность исполнительных механизмов (единственный потребитель энергии — циркуляционный перекачивающий насос) в предлагаемом устройстве в несколько раз ниже, ур чем в известных, где требуется преодоление значительных кннематических сил зацепления, трения, сцепления, массы. Снижается расход энергоресурсов (газа, электроэнергии, воды),, смазочных материалов, запасных частей, SS огнеупоров и др.

Упрощается обслуживание и эксплуатация, снижается себестоимость нагрева изделий, повышается производительность агрегата.

Устройство легко встраивается в общетехнологический поток с разветвленными и смещенными в пространственных осях транспортными системами и оборудованием.

Предлагаемая система перемещаемых грузов (изделий) по принципу "МАГ" может быть легко трансформирована в других транспортных грузопотоках и устройствах.

Формула изобретения

1. Шагающий под нагревательной печи„ содержащий подвижные балки и неподвижные

t опоры, отличающийся тем,что, с целью упрощения приводных механизмов я повышения надежности работы, он снабжен баком с жидкостью, установленным под неподвижными опорами, а балка, выполнена полой . и установлена в баке, причем с наружной стороны балки укреплены опорные катки, а с внутренней стороны бака - направляющие,,сопряженные с катками.

2. Под по и. 1, отличающийся тем, что неподвижные опоры имеют водоохчаждаемые каналы с напорным и сливным штуцерами, соединенные с внутренней полостью

1 балки через циркуляционный насос и регулирующие заслонки. .3., Под по п. 1, отличающийся тем, что между балкой и внутренними стенками бака по всему периметру имеются зазоры.

4. Под по п. 1, отличающийся тем, что в днище бака установлены гидрозатворы..

5. Под по п. 1, отличающийся тем, что между балкой и внутренними стенками бака установлены амортизаторы.

6. Под по п. 1, отличающийся тем, что в донной части бака имеются опорные стержни.

7. Под по п. 1, отличающийся тем, что донная наружная часть балки и внутренняя верхняя часть бака по всему периметру относительно оси симметрии выполнены по скосам.

8. Под по п. I, о т л и ч а ю щ а и с я тем, что, с целью гашения гидродинамических напряжений, в полости балки установлены профильные металлические пластины.

9. Под по п. 1, отличающийся тем, что пространство между наружной стенкой балки и внутренней стенкой бака на уровне зеркала жидкости заполнено шарами из влаго-, непроницаемого материала с удельным весом меньше удельного веса жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 403771, кл. F 27 В 9/30, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР М 331102, кл. С 21 D 9/00, 1969.