RU203472U1 - Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой - Google Patents
Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой Download PDFInfo
- Publication number
- RU203472U1 RU203472U1 RU2020140313U RU2020140313U RU203472U1 RU 203472 U1 RU203472 U1 RU 203472U1 RU 2020140313 U RU2020140313 U RU 2020140313U RU 2020140313 U RU2020140313 U RU 2020140313U RU 203472 U1 RU203472 U1 RU 203472U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- loading window
- section
- furnace
- heating element
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/30—Details, accessories or equipment specially adapted for furnaces of these types
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
- F27D1/18—Door frames; Doors, lids or removable covers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном. Предлагаемым устройством обеспечивается максимальное абсолютное отклонение рабочей температуры ±5°C. Устройство работает по принципу высокотемпературной воздушно-тепловой завесы и предотвращает проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне в результате обеспечивается стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном. Высокотемпературная воздушно-тепловая завеса генерируется нагревательным элементом и удерживается внутри объема загрузочного окна футеровкой в виде клина. Технической задачей заявленного технического решения является разработка устройства открытого загрузочного окна, работающего по принципу активной высокотемпературной воздушной завесы, предотвращающего проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство высокотемпературной печи или высокотемпературной камеры через открытое загрузочное окно. В устройстве применяется клиновидная форма футеровки и нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, что исключает нагнетание в рабочее пространство высокотемпературной печи или камеры дополнительных воздушных масс и тем самым стабилизирует высокотемпературную атмосферу в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном. Устройство состоит из клиновидной футеровки и нагревательного элемента. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна, представляет собой плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 1,5 раза большей излучательной поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвыхк входному сечению Нвхоткрытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нсрк ее глубине М составляет не менее 1-2. Техническим результатом заявленного технического решения является стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном при максимальном абсолютном отклонении рабочей температуры ±5°C. 1 табл., 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном.
Наиболее близкими устройствами к заявленной полезной модели являются различные устройства уплотнения высокотемпературных печей и камер с открытыми загрузочными окнами, выкатными подинами или иными подвижными частями. Существует множество предложенных устройств теплоуплотнений, таких как гидравлические затворы, когда металлический шибер опускается в ванну, заполненную водой, множество тепловых затворов с гибкими тепловыми уплотнителями из огнеупорных материалов, например листовых асбестов, базальтовых матов, или с подвижными тепловыми затворами на роликовых упорах, перемещающихся на клиновых опорных планках. Недостатком этих технологий является то, что все эти способы частично закрывают загрузочное окно печи или высокотемпературной камеры, а при необходимости частого открывания загрузочного окна эффективность этих устройств либо значительно снижается, либо они оказываются бесполезными, поскольку уплотнительное тело, например листовой асбест, разрушается.
Известны иные устройства уплотнения с помощью газовой завесы, вытекающей из щелевых сопел, установленных под углом к плоскости проема, устройства уплотнения рабочих окон с помощью газовой завесы, включающий подачу и отбор газа, способ подачи в уплотняющий поток газа мелкодисперсных твердых или жидких частиц, устройство пламенной завесы открытого типа или в паре с металлическим шибером проходной термической печи и многие другие устройства. Перечисленные устройства уплотнения с помощью газовой завесы так же обладают рядом существенных недостатков. Например, применение воды совместно с потоком газа, как уплотняющей среды, при высоких температурах до 750-800°C и выше опасно с точки зрения безопасности и охраны труда. Также эффективность открытых газовых уплотнительных завес на основе двухатомных газов не высока в связи с их отражательной способностью, близкой к 1, поэтому потери тепла в печи сопоставимы с энергозатратами на нагрев печного пространства.
В качестве патента прототипа выбрано авторское свидетельство №800562 от 30.01.1981.
Физический принцип работы устройства в патенте прототипе и в предложенном устройстве заключается в том, чтобы тепловой воздушной или пламенной завесой предотвратить поступление внешних холодных масс воздуха внутрь рабочего пространства высокотемпературных печей и камер. В патенте прототипе и в предлагаемом устройстве имеет место быть открытое загрузочное окно, которое, в процессе работы, всегда остается открытым.
В патенте прототипе устройство проходной термической печи работает следующим образом.
Открытое рабочее окно (в патенте прототипе называется выходным тамбуром) проходной термической печи содержит газовый коллектор, расположенный перпендикулярно оси печи. Коллектор расположен над подом, укреплен на рычагах с возможностью вертикального перемещения и снабжен экраном, установленным под углом к поду. Пламенная завеса обеспечивает перекрытие всего сечения выходного тамбура вследствие вертикального движения горящих струй. Недостатком описанного устройства является то, что пламенная завеса не поддерживает избыточное давление в печи, так как проем открытого окна (тамбура) все время остается открытым. Все перечисленные особенности технологических решений в патенте прототипе не позволяют стабилизировать рабочую атмосферу внутри высокотемпературной печи или камеры с открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
Технической задачей заявленного технического решения является разработка устройства открытого загрузочного окна, работающего по принципу активной высокотемпературной воздушной завесы, предотвращающего проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство высокотемпературной печи или высокотемпературной камеры через открытое загрузочное окно.
Техническим результатом заявленного технического решения является стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном при максимальном абсолютном отклонении рабочей температуры ±5°C.
Технический результат достигается тем, что, в предлагаемом устройстве применяется клиновидная форма футеровки и нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, что исключает нагнетание в рабочее пространство высокотемпературной печи или камеры дополнительных воздушных масс и тем самым стабилизирует высокотемпературную атмосферу в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном.
Устройство состоит из клиновидной футеровки и нагревательного элемента. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна, представляет из себя плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 1,5 раза большей излучательной поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М составляет не менее 1-2.
Описание устройства открытого загрузочного окна высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой.
Полезная модель относится к области устройств, предназначенных для стабильного поддержания высоких температур до 800°C в различных термических печах и высокотемпературных камерах с открытым загрузочным окном. Предлагаемым устройством обеспечивается максимальное абсолютное отклонение рабочей температуры ±5°C.
Эскиз устройства представлен на Фигуре 1. (Приложение 1).
Предлагаемое устройство работает по принципу высокотемпературной воздушно-тепловой завесы и предотвращает проникновение наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне в результате обеспечивается стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с постоянно открытым загрузочным окном. Высокотемпературная воздушно-тепловая завеса 1 генерируется нагревательным элементом 2 и удерживается в объеме открытого загрузочного окна 3 футеровкой в виде клина 5. Клиновая форма футеровки необходима для предотвращения проникновения наружного холодного воздуха в рабочее пространство печи или камеры при открытом загрузочном окне.
Устройство состоит из клиновидной футеровки 5 и нагревательного элемента 2. Нагревательный элемент, помещаемый в нижней части футеровки открытого загрузочного окна 3, представляет из себя плоскую спираль, вырезанную из листового проката в виде полосы значительного поперечного сечения полуэллиптической формы 4. Сечение спирали составляет 6-215 мм2. Сила тока 30-1000 А при номинальном напряжении 5 В. Нагревательный элемент в виде плоской спирали полуэллиптического сечения, вырезанный из листового высокоомного металлического материала, обладает более чем в 2 раза большей излучаемой поверхностью по сравнению с классическим спиральным нагревательным элементом квадратного, прямоугольного или круглого сечения. Клиновидная футеровка 5 формируется из огнеупорного высокопористого керамического материала с низкой теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) таким образом, что отношение высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна составляет 1,1-1,2. Отношение средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М составляет не менее 1-2.
Длина нагревательного элемента может быть разной. Это зависит от геометрических размеров и периметра открытого загрузочного окна. Удельная плотность тока в спирали не более 5 А/мм2, в противном случае нагревательный элемент будет интенсивно окисляться и выйдет из строя. В качестве материала нагревательного элемента могут использоваться различные высокоомные марки нержавеющей стали, нихромов или фехралей. В исключительных случаях, если максимальная температура рабочего пространства составляет не более 500°C, возможно применение обычных конструкционных сталей.
Устройство обеспечивает стабильное поддержание высокой температуры в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с постоянно открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
Вольт-амперные и мощностные характеристики предлагаемого устройства, в зависимости от рабочего объема загрузочного окна, максимальной рабочей температуры и рабочего объема высокотемпературной печи или камеры представлены в виде таблицы (Приложение 2).
Приложение 2.
Вольт-амперные и мощностные характеристики предлагаемого устройства, в зависимости от объема загрузочного окна и максимальной рабочей температуры в высокотемпературной печи или камеры представлены в виде таблицы.
где U - напряжение в силовой цепи питания нагревательного элемента, в;
J - сила тока в силовой цепи питания нагревательного элемента, А;
Jнэ - сила тока в нагревательном элементе, А;
N - электрическая мощность, выделяемая в нагревательном элементе, кВт;
V - рабочий объем открытого загрузочного окна, м3;
Vраб - рабочий объем высокотемпературной печи или камеры, м3;
Траб - рабочая температура в рабочем объеме высокотемпературной печи или камеры, °C;
L, Н, М - длина, глубина и высота рабочего пространства открытого загрузочного окна, м.
Известны патенты SU 1033831 А, 07.08.1983 и авторское свидетельство №800562 от 30.01.1981, SU 792054, 19.07.1978, SU 879223 А1, 03.10.1978, SU 1408176 А1, 07.07.1988, SU 1068669 А, 23.01.1984, SU 1084549 А, 07.04.1984.
Claims (1)
- Устройство открытого загрузочного окна с активной тепловой воздушной завесой, состоящее из нагревательного элемента из высокоомного металлического листового материала в форме плоской спирали с полуэллиптическим сечением, расположенного в нижней части клиновидной футеровки из огнеупорного теплоизоляционного материала с теплопроводностью λ=0,05 Вт/(м*К) с отношением высоты выходного сечения Нвых к входному сечению Нвх открытого загрузочного окна 1,1-1,2 и отношением средней приведенной высоты сечения загрузочного окна Нср к ее глубине М не менее 1-2, обеспечивающее стабильное поддержание высокой температуры до 800°C в рабочем пространстве печи или в высокотемпературной камере с открытым загрузочным окном с максимальным абсолютным отклонением рабочей температуры ±5°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140313U RU203472U1 (ru) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140313U RU203472U1 (ru) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203472U1 true RU203472U1 (ru) | 2021-04-06 |
Family
ID=75356310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140313U RU203472U1 (ru) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203472U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU800562A1 (ru) * | 1977-11-02 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я М-5481 | Проходна термическа печь сплАМЕННОй зАВЕСОй |
| SU879223A1 (ru) * | 1978-10-03 | 1981-11-07 | Предприятие П/Я В-8601 | Тепловой затвор печи |
| DE3242418A1 (de) * | 1981-11-17 | 1983-05-26 | Závody silnoproudé elektrotechniky koncern, Praha | Einrichtung zur chemisch-thermischen bearbeitung von werkstuecken aus metallischen materialien in einer gesteuerten atmosphaere |
| SU1033831A2 (ru) * | 1982-03-31 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я М-5481 | Проходна термическа печь с пламенной завесой |
| SU1033830A1 (ru) * | 1982-03-26 | 1983-08-07 | Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования (Г.Харьков) | Устройство пламенной завесы печей с вертикальной загрузкой |
-
2020
- 2020-12-07 RU RU2020140313U patent/RU203472U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU800562A1 (ru) * | 1977-11-02 | 1981-01-30 | Предприятие П/Я М-5481 | Проходна термическа печь сплАМЕННОй зАВЕСОй |
| SU879223A1 (ru) * | 1978-10-03 | 1981-11-07 | Предприятие П/Я В-8601 | Тепловой затвор печи |
| DE3242418A1 (de) * | 1981-11-17 | 1983-05-26 | Závody silnoproudé elektrotechniky koncern, Praha | Einrichtung zur chemisch-thermischen bearbeitung von werkstuecken aus metallischen materialien in einer gesteuerten atmosphaere |
| SU1033830A1 (ru) * | 1982-03-26 | 1983-08-07 | Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования (Г.Харьков) | Устройство пламенной завесы печей с вертикальной загрузкой |
| SU1033831A2 (ru) * | 1982-03-31 | 1983-08-07 | Предприятие П/Я М-5481 | Проходна термическа печь с пламенной завесой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI0707378A2 (pt) | processo para o tratamento térmico de tiras de aço | |
| US20110294082A1 (en) | Metal heat treating methods and devices | |
| RU203472U1 (ru) | Открытое загрузочное окно высокотемпературной печи или камеры с активной тепловой воздушной завесой | |
| CN104561495B (zh) | 高压容器热处理设备 | |
| DE10316544A1 (de) | Mikrowellenbrennofen und Mikrowellenbrennverfahren | |
| CN103175395B (zh) | 生产微晶泡沫陶瓷的辊道窑 | |
| KR890010492A (ko) | 가스연소의 복사버너 | |
| US4444558A (en) | System for heating broadwise-end portions of metal material | |
| US3182982A (en) | Infra-red wire annealing apparatus | |
| Jacobsen et al. | Numerical simulation of the baking of porous anode carbon in a vertical flue ring furnace | |
| CN207422888U (zh) | 一种高精度温控工业炉 | |
| EP0401172A1 (en) | A heating mantle with a porous radiation wall | |
| EP0065698A2 (en) | Heating method and apparatus | |
| US1448162A (en) | Furnace | |
| CN111811284A (zh) | 一种适用于粉料烧结生产发泡陶瓷的辊道窑预热带烟气导流系统 | |
| RU2045709C1 (ru) | Дымовая труба | |
| RU2038540C1 (ru) | Физиотерапевтическое устройство каминного типа | |
| CN206131707U (zh) | 一种马弗炉复合炉膛 | |
| RU214234U1 (ru) | Банная печь-каменка | |
| JP2759354B2 (ja) | ステンレス鋼帯の光輝焼鈍方法及び装置 | |
| RU2780178C1 (ru) | Банная печь | |
| RU2151785C1 (ru) | Углевыжигательная печь | |
| CN217275582U (zh) | 一种用于砌筑废活性炭再生炉的炉芯异形耐火砖 | |
| RU2289069C1 (ru) | Печь для обогрева помещения | |
| RU116606U1 (ru) | Печь |