Печь безокислительного нагрева заготовок

Номер патента: U 3007

Опубликовано: 30.08.2006

Авторы: Зедлец Иван Иванович, Сычев Владимир Васильевич

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПЕЧЬ БЕЗОКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА ЗАГОТОВОК(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Зедлец Иван Иванович Сычев Владимир Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт теплои массообмена им. А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Печь безокислительного нагрева заготовок, содержащая каркас, футерованный изнутри огнеупорными материалами, горелки, расположенные на боковых стенках печи,желобочный под и многоручьевой толкатель, загрузочное отверстие с заслонкой и ремонтное отверстие с водоохлаждаемой заслонкой, короб выгрузки с поворотной заслонкой и транспортер, систему подачи воздуха и газа, включающую рекуператор, разводку трубопроводов и воздуховодов, а также смеситель, отличающаяся тем, что под печи выполнен из отдельных желобчатых элементов, уложенных на основание пода продольными рядами с зазором друг относительно друга, днище пода снабжено водоохлаждаемыми трубами, жестко закрепленными со стороны загрузочного отверстия печи с неподвижно установленными кольцевыми упорами на их поверхности, входящими в зазоры между элементами желобов, причем под выполнен теплоизолированным и смонтирован таким образом, что верхние кромки боковых стенок каждого ряда желобчатых элементов образуют направляющие для передвижения по ним заготовок. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что теплоизоляция пода выполнена, например, из пеношамота, а отдельные желобчатые элементы - из жаропрочного чугуна или стали. 30072006.08.30 Предлагаемое техническое решение относится к промышленным нагревательным печам, в частности печам безокислительного нагрева заготовок, и может быть использовано для нагрева металлических заготовок под ковку и штамповку. Широко известны печи безокислительного нагрева заготовок под ковку или штамповку, состоящие в основном из каркаса, футерованного огнеупорными материалами, пода,по которому с помощью толкателя передвигаются нагреваемые заготовки, горелок, расположенных на боковых стенках печи, для нагрева подаваемых в печь заготовок, окна загрузки и выгрузки нагреваемых заготовок, системы подачи воздуха к горелкам. Наиболее близкой по технической сущности является печь безокислительного нагрева металлических заготовок под штамповку (Несенчук А.П. и др. Промышленные теплотехнологии // Печи и сушила машиностроительного и металлургического производства. Минск, Выш. шк., - 1999, - С. 29. - прототип). Печь содержит металлический каркас, футерованный изнутри огнеупорными материалами, горелки, расположенные на боковых стенках печи, желобчатый под, выполненный из огнеупорного материала, который обеспечивает передвижение по ним нагреваемых заготовок определенного диаметра при помощи многоручьевого толкателя. Система подачи топливного газа, включающая рекуператор для нагрева воздуха, подаваемого на горелки, теплом поступающих из дымохода газов,разводку трубопроводов и воздухопроводов и смеситель. Печь снабжена также загрузочным окном с заслонкой, ремонтным окном, расположенным на выходе из печи, коробом выгрузки заготовок с поворотной заслонкой и транспортером для удаления нагретых заготовок. Недостатками прототипа являются сложность изготовления пода и его недолговечность в условиях работы при высоких температурах, а также узкая номенклатура нагреваемых заготовок, так как желоба пода позволяют продвижение по нему нагреваемых заготовок определенного диаметра. Задачей предлагаемого технического решения является повышение долговечности пода, а следовательно, и печи в целом, улучшение эксплуатационных характеристик печи и расширение номенклатуры нагреваемых заготовок. Задача решается следующим образом. Известная печь содержит каркас, футерованный изнутри огнеупорными материалами, горелки, расположенные на боковых стенках печи,желобчатый под, выполненный из огнеупорного материала, и многоручьевой толкатель,систему подачи топливного газа, включающую рекуператор для нагрева воздуха, подаваемого на горелки, теплом поступающих из дымохода газов, разводку трубопроводов и воздухопроводов и смеситель. Печь снабжена также загрузочным окном с заслонкой, ремонтным окном с водоохлаждаемой заслонкой, водоохлаждаемым коробом выгрузки заготовок с поворотной заслонкой и транспортером для удаления нагретых заготовок. Согласно предлагаемому техническому решению, под печи выполнен из отдельных желобчатых элементов, уложенных на основание пода продольными рядами с зазором друг относительно друга, днище пода снабжено водоохлаждаемыми трубами, жестко закрепленными со стороны загрузочного окна печи, с неподвижно установленными кольцевыми упорами на их поверхности, входящими в зазоры между элементами желобов, что обеспечивает возможность температурного удлинения последних. Причем под выполнен теплоизолированным и смонтирован таким образом, что верхние кромки боковых стенок каждого ряда желобчатых элементов образуют направляющие для передвижения по ним заготовок. Кроме того, теплоизоляция пода выполнена из высокоэффективных теплоизоляционных материалов, например пеношамота или волокнистых огнеупорных материалов, а отдельные желобчатые элементы пода выполнены из сверхпрочного чугуна или стали. На фиг. 1 показана схема общего вида печи. На фиг. 2 - система газораспределения. На фиг. 3 - крепление желобчатых элементов и их охлаждение. На фиг. 4 - теплоизоляция желобчатых элементов. 2 30072006.08.30 Печь содержит металлический каркас 1 с футеровкой 2, состоящей из огнеупорных,теплоизоляционных материалов, расположенных внутри каркаса 1. Загрузочное окно 3 с заслонкой 4 и с многоручьевым толкателем 5, служащим для проталкивания в печь заготовок 6, которые продвигаются по поду 7, расположенному на его основании 8. Под 7 состоит из теплоизоляции 9, выполненной из эффективных теплоизоляционных материалов,например пеношамота или волокнистых огнеупорных материалов, и желобчатых элементов 10, на днище пода расположена труба 11 с кольцевыми упорами 12. Труба 11 подключена к системе оборотного водоснабжения 13 для ее охлаждения. Короб 14 выгрузки заготовок снабжен поворотной заслонкой 15, а транспортер 16 удаляет нагретые заготовки 6 из печи. Печь снабжена также ремонтным отверстием 17 с водоохлаждаемой заслонкой 18. Система подачи топливного газа 19 связана с горелками 20. Рекуператор 21 предназначен для подачи воздуха на горелки 20, нагреваемого теплом дымовых газов, поступающих по воздуховоду 22 из дымохода 23, а смеситель 24 служит для подачи холодного воздуха с целью снижения температуры дымовых газов перед поступлением их в рекуператор 21. Печь работает следующим образом. Металлические заготовки 6 укладываются в ручьи толкателя 5 и проталкиваются в печь через загрузочное окно 3, заслонка 4 которого приоткрыта с зазором, превышающим диаметр заготовок на 5-10 мм. Продвигаясь вдоль печи по направляющим желобчатых элементов 10, заготовки нагреваются горелками 20, установленными на боковых стенках печи, путем подачи на них топливного газа, поступающего по газопроводу 19, и горячего воздуха, поступающего по воздуховоду 22, нагретого в рекуператоре 21 теплом дымовых газов, поступающих из дымохода 23. Продвижение каждого ряда заготовок 6 осуществляется поочередно один ряд, затем другой на шаг, равный длине заготовок 6 с интервалом включения толкателей 5, необходимым для нагрева заготовок 6 под ковку или штамповку. Затем нагретые заготовки 6 по одной выталкиваются в короб выгрузки 14 и транспортером 16 удаляются из печи. Во время передвижения заготовок 6 сила трения между ними и желобчатыми элементами 10 через кольцевые упоры 12 передается водоохлаждаемой трубе 11, которая жестко закреплена только со стороны загрузочного окна 3 печи и поэтому имеет возможность температурного удлинения вдоль печи. Охлаждение трубы 11 осуществляется за счет подсоединения ее к системе оборотного водоснабжения 13, которая обеспечивает интенсивное омывание водой внутренней поверхности трубы по всей ее длине. Свободно уложенные между кольцевыми упорами 12 желобчатые элементы 10 также имеют возможность температурного удлинения. Это обеспечивает повышение долговечности и надежность печи при эксплуатации. Под 7 с несколькими направляющими рядами, образованными желобчатыми элементами 10,позволяет механизировать выгрузку нагретых заготовок 6, закрыть печь со стороны выгрузки, в результате чего обеспечивается возможность обеспечения в печи безокислительного нагрева заготовок 6. Так как воздух из дымохода 23 поступает в рекуператор 21, то при подаче его на горелки 20 можно сжигать топливный газ с недостатком кислорода, т.е. с коэффициентом избытка воздуха ниже единицы. В этом случае в печном пространстве получается восстановительная атмосфера с наличием окиси углерода и водорода, что позволяет свести к минимуму угар металла. Продукты неполного сгорания дожигаются на выходе дымовых газов из печи путем подачи вторичного воздуха через смеситель 24. Предлагаемая конструкция пода 7 позволяет уменьшить усилие толкателя 5 для передвижения заготовок 6, многократно удлинить межремонтный период пода 7 и печи в целом,а также уменьшить ее теплопотери через под 7, так как его теплоизоляция 9 выполнена из эффективных теплоизоляционных материалов, например пеношамота или волокнистых огнеупорных материалов. Желобчатые элементы пода 10 выполнены из высокопрочной стали или чугунного литья, сохраняющих механическую прочность и устойчивость к истиранию при температуре до 1000 С. При этом под 7 легко монтируется, что облегчает его ремонт, замену или переход на другие размеры диаметров заготовок 6 путем изменения расстояния между рядами желобчатых элементов 10. Высокие теплоизоляционные 3 30072006.08.30 характеристики пода позволяют нагревать заготовки широкой номенклатуры, т.е. различных диаметров, при этом тепловые потери через под 7 при нагреве заготовок малого диаметра увеличатся незначительно по сравнению с нагревом заготовок большего диаметра. Предлагаемая печь обеспечивает оптимальный режим нагрева заготовок, за счет рекуперации тепла дымовых газов и снижения потерь тепла в окружающую среду, и позволяет в 2-3 раза уменьшить удельный расход топливного газа на нагрев заготовок. Таким образом, предлагаемая печь обеспечивает повышение долговечности пода и печи в целом, улучшает ее эксплуатационные характеристики и расширяет номенклатуру нагреваемых заготовок. Фиг. 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: F27B 9/00

Метки: нагрева, заготовок, печь, безокислительного

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/4-u3007-pech-bezokislitelnogo-nagreva-zagotovok.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Печь безокислительного нагрева заготовок</a>

Похожие патенты