RU2068532C1

RU2068532C1 - Bell-type furnace

Info

Publication number: RU2068532C1
Authority: RU
Inventors: Я.Н. Левин
Original assignee: Левин Яков Наумович
Priority date: 1991-03-18
Filing date: 1991-03-18
Publication date: 1996-10-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: mounted on furnace stand inside stack of rolls is convector made of two coaxial cylinders: outer cylinder 1 and inner cylinder 2 located at spaced relation. Cylinders 1 and 2 are mounted for axial displacement relative to each other and are provided with locking devices 4. Lateral surfaces of cylinders 1 and 2 are provided with slots 5 and 6 located over helical lines. Passed through slot 5, clearance 3 and slot 6 is tail-piece 7 of section 8 of spiral fins. Working part 9 is secured to tail-piece at one end and retainer 10 is secured at other end. Retainer 10 is used for holding sections 8 in convector. Retainer 10 is located in inner chamber 11 of cylinder. Bottom 15 of outer cylinder 1 has holes 14 through which uprights 13 of cylinder 2 are passed. Uprights 13 are free to move vertically in holes 14. Uprights 13 are rigidly secured on inner cylinder 2 forming clearance between bottom of outer cylinder 1 and stand 12. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к термической обработки металла, а именно к конструкции колпаковых печей для отжига металла в рулонах и может быть использовано на заводах металлургической и машиностроительной промышленности. The invention relates to heat treatment of metal, and in particular to the design of bell-type furnaces for annealing metal in rolls and can be used in factories of the metallurgical and engineering industries.

Известна типовая конструкция колпаковой печи для отжига листа в рулонах, содержащая стенд с циркуляционным вентилятором, установленный на стенде муфель с песочными затворами, охватывающий муфель нагревательный колпак с нагревающими устройствами, конвекторные кольца для расположения между торцевыми поверхностями рулонов. Во внутренней полости муфеля находится защитный газ (Аптерман В. Н. и др. Колпаковые печи. М. Металлургия, 1965). A typical design of a bell furnace for annealing a sheet in rolls is known, comprising a stand with a circulation fan, a muffle with sand gates mounted on the stand, a heating cap covering the muffle with heating devices, convector rings for positioning between the end surfaces of the rolls. In the inner cavity of the muffle is a protective gas (Apterman V.N. et al. Bell-type furnaces. M. Metallurgy, 1965).

Однако в известной конструкции печи мала теплопередача между защитным газом и внутренней полостью нагреваемых или охлаждаемых рулонов. Коэффициент теплоотдачи конвекцией во внутренней полости рулонов примерно в 2,5 раза меньше, чем на их торцевых поверхностях (Расчет нагревательных и термических печей. Справочник /Под ред. Тымчака В. М. Гусовского В. Л. М. Металлургия, 1983). Малый коэффициент теплоотдачи конвекцией во внутренней полости рулонов приводит к увеличению продолжительности отжига. Особенно сказывается пониженная теплоотдача во внутренней полости рулонов широкополосной стали, когда высота рулона больше толщины его намотки, что в целом ведет к снижению производительности известной печи. However, in the known furnace design, the heat transfer between the shielding gas and the internal cavity of the heated or cooled rolls is small. The heat transfer coefficient of convection in the inner cavity of the rolls is approximately 2.5 times less than on their end surfaces (Calculation of heating and thermal furnaces. Handbook / Edited by Tymchak V. M. Gusovsky V. L. M. Metallurgy, 1983). The low coefficient of heat transfer by convection in the inner cavity of the rolls leads to an increase in the duration of annealing. Reduced heat transfer in the inner cavity of the rolls of broadband steel is especially affected when the height of the roll is greater than the thickness of its winding, which generally leads to a decrease in the productivity of the known furnace.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является колпаковая печь для отжига металла в рулонах (заявка N 4642698/31-02(016818, по которой получено а. с. N 1657535), содержащая стенд с циркуляционным вентилятором, муфель с затворами, колпак с нагревательными устройствами, установленный на стенде в его центре центральный конвектор защитного газа, выполненный в виде цилиндра, боковая поверхность которого снабжена спиральными ребрами. The closest technical solution to the claimed is a bell furnace for annealing metal in rolls (application N 4642698 / 31-02 (016818, which received a. S. N 1657535), containing a stand with a circulation fan, a muffle with valves, a hood with heating devices mounted on a stand in its center is a central convector of protective gas, made in the form of a cylinder, the side surface of which is equipped with spiral ribs.

Недостатком прототипа является то, что величина дополнительного в нем положительного эффекта, а именно, величина повышения производительности колпаковой печи, ограничена, получение максимального эффекта от применения центрального конвектора не может быть достигнуто. Это объясняется следующим: Повышение производительности печи при применении конвектора (за счет увеличения коэффициента теплоотдачи внутри рулонов) зависит, как это следует из результатов наших экспериментов, приведенных ниже в таблице, от отношения диаметра конвектора (Д_конв) к внутреннему диаметру рулона (Д_рул), достигая максимальной величины при Д_конв/Д_рул 1.The disadvantage of the prototype is that the magnitude of the additional positive effect in it, namely, the magnitude of the increase in productivity of the bell furnace, is limited, obtaining the maximum effect from the use of a central convector cannot be achieved. This is explained by the following: Increasing the furnace productivity when using a convector (by increasing the heat transfer coefficient inside the rolls) depends, as follows from the results of our experiments, shown in the table below, on the ratio of the convector diameter (D _conv ) to the inner diameter of the roll (D _roll ) reaching a maximum value at D _conv / D _steering 1.

Под Д_конв здесь и в дальнейшем понимается диаметр воображаемого цилиндра, охватывающего спиральные ребра конвектора. _Hereinafter , D _Conv is understood to mean the diameter of an imaginary cylinder covering the spiral ribs of the convector.

В известном решении диаметр центрального конвектора должен быть ограничен по следующим причинам:
1. Диаметр конвектора должен быть меньше диаметра внутренних отверстий конвекторных колец, так как конвектор, при установке его на стенд должен проходить сквозь эти отверстия. Известно (Аптерман В.Н. и др. Колпаковые печи. М. Металлургия, 1965, c. 124), что диаметр отверстий конвекторных колец меньше Друл на 100 160 мм и, следовательно, Д_конв/Д_рул <1. Исключение составляет вариант, когда конвектор вставляется в нижний рулон до установки конвекторного кольца, но в этом случае не интенсифицируется нагрев верхних рулонов стопы.In a known solution, the diameter of the central convector should be limited for the following reasons:
1. The diameter of the convector should be less than the diameter of the internal holes of the convector rings, since the convector, when installed on a stand, must pass through these holes. It is known (Apterman V.N. et al. Bell-type furnaces. M. Metallurgy, 1965, p. 124) that the diameter of the holes of convector rings is 100 160 mm less than Drul and, therefore, D _conv / D _steering <1. An exception is the case when the convector is inserted into the lower roll before the convector ring is installed, but in this case the heating of the upper foot rolls is not intensified.

2. Дополнительное ограничение Д_конв связано с возможной неточностью установки стопы рулонов и конвекторных колец на стенд: оси рулонов и конвекторных колец не всегда совпадают между собой и с осью стенда.2. An additional restriction of _Dconv is associated with the possible inaccuracy of installing the _{stack of} rolls and convector rings on the stand: the axis of the rolls and convector rings do not always coincide with each other and with the axis of the stand.

3. Несмотря на обвязку рулонов стальной лентой, внутренний виток рулона в некоторых местах может отходить от остальных витков, нарушая правильную геометрическую форму (форму цилиндра вращения) внутренней поверхности рулона. Даже при отсутствии такого дефекта наличие внутри рулона стальной ленты обвязки также препятствует применению конвектора максимального диаметра. 3. Despite tying the coils with steel tape, the inner coil of the coil in some places can move away from the remaining coils, violating the correct geometric shape (the shape of the cylinder of revolution) of the inner surface of the coil. Even in the absence of such a defect, the presence of a steel strapping band inside the roll also prevents the use of a convector of maximum diameter.

Таким образом, ограничение в известном решении диаметра конвектора снижает производительность колпаковой печи. Thus, the limitation in the known solution to the convector diameter reduces the performance of the bell furnace.

Цель изобретения повышение производительности колпаковой печи для отжига металла в рулонах за счет интенсификации нагрева и охлаждения внутренней полости стопы рулонов при отжиге. The purpose of the invention is to increase the performance of the bell furnace for annealing the metal in rolls due to the intensification of heating and cooling of the inner cavity of the stack of rolls during annealing.

Цель достигается тем, что в известной колпаковой печи для отжига металла в рулонах, содержащей стенд с циркуляционным вентилятором, муфель с затворами, колпак с нагревательными устройствами, в центре стенда установленный центральный конвектор защитного газа, снабженный боковыми спиральными ребрами, в устройстве центральный конвектор выполнен в виде двух расположенных коаксиально с зазором цилиндров, внутренний из которых выполнен с возможностью осевого перемещения внутри наружного, снабженного дном с отверстиями, в которые свободно пропущены стойки, прикрепленные к внутреннему цилиндру и предназначенные для установки конвектора на стенд с образованием зазора между стендом и дном наружного цилиндра, причем последний снабжен узлом регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров друг относительно друга. К цилиндрам конвектора крепятся спиральные ребра, выполненные из отдельных подвижных секций, каждая из которых состоит из рабочей части, расположенной снаружи внешнего цилиндра, и соединенного с ней хвостовика, свободно пропущенного через отверстия, выполненные в боковых поверхностях обоих цилиндров. На конце хвостовика, расположенном во внутренней полости внутреннего цилиндра, закреплен фиксатор, предназначенный для удержания секции в конвекторе. При этом при условии установки конвектора на стенд в рабочее положение рабочие части секций спиральных ребер составляют определенный угол (в пределах 0 90^o) с образующими поверхности внешнего цилиндра, причем величина этого угла задается узлом регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров. Высота внутреннего цилиндра меньше высоты наружного на величину, равную максимальному относительному смещению цилиндров.The goal is achieved by the fact that in the known bell furnace for annealing metal in rolls, containing a stand with a circulation fan, a muffle with closures, a cap with heating devices, a central protective gas convector equipped with side spiral ribs is installed in the center of the stand, the central convector is made in the device in in the form of two cylinders arranged coaxially with a gap, the inner of which is made with the possibility of axial movement inside the outer one, equipped with a bottom with openings into which are freely ropuscheny rack attached to the inner cylinder and for mounting of the convector to stand to form a gap between the stand and the bottom of the outer cylinder, the latter is provided with a node to regulate and limit axial movement of the cylinder relative to each other. Spiral ribs made of separate movable sections are attached to the convector cylinders, each of which consists of a working part located outside the outer cylinder, and a shank connected to it, freely passed through holes made in the side surfaces of both cylinders. At the end of the shank, located in the inner cavity of the inner cylinder, a latch is fixed to hold the section in the convector. In this case, provided that the convector is installed on the stand in the working position, the working parts of the sections of the spiral ribs make a certain angle (within 0 90 ^o ) with the surface of the outer cylinder, the magnitude of this angle being set by the control unit and limiting the axial movement of the cylinders. The height of the inner cylinder is less than the height of the outer by an amount equal to the maximum relative displacement of the cylinders.

Кроме того, высота отверстий на боковой поверхности внутреннего или наружного цилиндра выполнена равной величине максимально относительного перемещения цилиндров. In addition, the height of the holes on the side surface of the inner or outer cylinder is made equal to the value of the maximum relative displacement of the cylinders.

В предлагаемом решении в рабочем положении конвектор имеет максимальный, а в транспортном (конвектор подвешен за наружный цилиндр к грузоподъемному механизму) минимальный диаметр. Заполнение конвектором в рабочем положении всего объема внутренней полости рулонов обеспечит максимальный коэффициент теплоотдачи внутри рулонов, что повышает производительность колпаковой печи. In the proposed solution, in the working position, the convector has a maximum diameter, and in the transport (the convector is suspended by the outer cylinder to the lifting mechanism), the minimum diameter. Filling with a convector in the working position the entire volume of the inner cavity of the rolls will provide the maximum heat transfer coefficient inside the rolls, which increases the performance of the bell furnace.

Наличие в предлагаемом изобретении двух коаксиальных цилиндров, выполненных с возможностью осевого перемещения внутреннего цилиндра внутри внешнего обеспечивает возможность поворота секций спиральных ребер, относительно поверхности внешнего цилиндра и соответственно увеличение за счет этого диаметра конвектора и повышение производительности печи. The presence in the present invention of two coaxial cylinders, made with the possibility of axial movement of the inner cylinder inside the outer one, makes it possible to rotate sections of spiral ribs relative to the surface of the outer cylinder and, accordingly, increase due to this diameter of the convector and increase the productivity of the furnace.

Узел регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров позволяет ограничить перемещение рабочих частей секций спиральных ребер и осуществить их поворот при переходе конвектора из транспортного в рабочее положение на любой угол (в пределах 0 90^o) с целью получения в рабочем положении максимально возможного для данной садки диаметра конвектора, что позволяет получить максимальную производительность колпаковой печи.The control unit and limit the axial movement of the cylinders allows you to limit the movement of the working parts of the sections of the spiral ribs and rotate them when the convector moves from transport to the working position at any angle (within 0 90 ^o ) in order to obtain the maximum convector diameter possible for this cage in the working position that allows you to get maximum performance bell furnace.

Выполнение боковых спиральных ребер, расположенных на боковой наружной поверхности внешнего цилиндра, из отдельных подвижных секций, каждая из которых состоит из рабочей части и соединенного с ней хвостовика, который расположен в зазоре между цилиндрами и свободно пропущен в отверстия, выполненные в боковых поверхностях обоих цилиндров, позволяет использовать конвектор в рабочем положении большего диаметра, чем в прототипе, что обеспечивает повышение теплоотдачи внутри рулона, что приведет к повышению производительности печи. The implementation of the side spiral ribs located on the lateral outer surface of the outer cylinder, of separate movable sections, each of which consists of a working part and a shank connected to it, which is located in the gap between the cylinders and freely passed into the holes made in the side surfaces of both cylinders, allows you to use the convector in the working position of a larger diameter than in the prototype, which provides increased heat transfer inside the roll, which will increase the productivity of the furnace.

Хвостовики секций спиральных ребер, передавая движение от перемещающихся цилиндров конвектора к рабочим частям секций спиральных ребер, позволяют получить в рабочем состоянии конвектора положение рабочих частей секций, при котором происходит заполнение внутренней полости рулонов, соответствующее максимальной теплоотдаче внутри рулона. The shanks of the sections of the spiral ribs, transmitting movement from the moving cylinders of the convector to the working parts of the sections of the spiral ribs, make it possible to obtain in the working state of the convector the position of the working parts of the sections, in which the filling of the inner cavity of the rolls, corresponding to the maximum heat transfer inside the coil, is performed.

Фиксаторы для удержания секций спиральных ребер в конвекторе препятствуют выпадению отдельных секций спиральных ребер при транспортировке конвектора или его установке на стенд печи, что обеспечивает повышение производительности печи из-за предотвращения нарушения непрерывности спиральных ребер. The clamps for holding the sections of the spiral ribs in the convector prevent the loss of individual sections of the spiral ribs during transportation of the convector or its installation on the stand of the furnace, which increases the productivity of the furnace due to the prevention of violation of the continuity of the spiral ribs.

Изготовление предлагаемого конвектора с отверстиями в наружном или внутреннем цилиндре в виде щелей, высота которых равна величине относительного перемещения цилиндров, дает секциям в рабочем положении степень свободы, что позволяет в рабочем положении конвектора получить такое расположение секций спиральных ребер, при котором воображаемая вертикальная цилиндрическая поверхность, огибающая их, всегда совпадает по конфигурации и размерам с внутренней поверхностью стопы рулонов, что позволяет получить максимальную производительность печи при неточностях сборки стопы рулонов, неточной установке конвектора и (или) нарушении геометрии внутренней поверхности рулонов. The manufacture of the proposed convector with holes in the outer or inner cylinder in the form of slots, the height of which is equal to the relative displacement of the cylinders, gives the sections in the working position a degree of freedom, which allows the working position of the convector to obtain an arrangement of sections of spiral ribs in which an imaginary vertical cylindrical surface their envelope always coincides in configuration and size with the inner surface of the stack of rolls, which allows to obtain maximum productivity v oven at inaccuracies of assembly of the foot rolls, inaccurate installation convector and (or) tackle internal surface geometry of the rolls.

Уменьшенная высота внутреннего цилиндра по сравнению с наружным на величину h, равную величине относительного перемещения цилиндров, и наличие дна у наружного цилиндра позволяет герметизировать конвектор, предотвращая утечку защитного газа через внутреннюю часть конвектора, что увеличивает объем газа, приходящего по внешней, рабочей части конвектора, повышает теплопередачу на внутренней поверхности рулона, а следовательно, повышает производительность колпаковой печи. Кроме того, дно наружного цилиндра является ограничителем относительного смещения цилиндров в транспортном положении конвектора. The reduced height of the inner cylinder compared to the outer one by h equal to the relative displacement of the cylinders, and the bottom of the outer cylinder allows the convector to be sealed, preventing the leakage of protective gas through the inner part of the convector, which increases the volume of gas entering the outer, working part of the convector, increases heat transfer on the inner surface of the roll, and therefore, increases the performance of the bell furnace. In addition, the bottom of the outer cylinder is a limiter of the relative displacement of the cylinders in the transport position of the convector.

Наличие стоек, прикрепленных к внутреннему цилиндру конвектора, позволяет при установке конвектора на стенд осуществить перемещение наружного цилиндра относительно неподвижного, стоящего на опорах, внутреннего, что и переводит конвектор в рабочем положение, соответствующее максимальной производительности колпаковой печи. The presence of racks attached to the inner cylinder of the convector allows, when the convector is installed on the stand, to move the outer cylinder relative to the stationary, standing on the supports, internal, which transfers the convector to the working position corresponding to the maximum capacity of the bell furnace.

Кроме того, стойки позволяют после установки конвектора на стенд в рабочее положение получить зазор между стендом и нижней частью конвектора (дном наружного цилиндра), обеспечивающий пропускание защитного газа во всасывающее отверстие стендового вентилятора, что необходимо для обеспечения циркуляции защитного газа под муфелем. In addition, the racks make it possible to obtain a gap between the stand and the bottom of the convector (the bottom of the outer cylinder) after the convector is installed on the stand in the working position, which ensures the passage of protective gas into the suction hole of the bench fan, which is necessary to ensure the circulation of protective gas under the muffle.

На фиг. 1 изображен конвектор; на фиг.2 колпаковая печь, разрез; на фиг. 3 конвектор в рабочем положении. In FIG. 1 shows a convector; figure 2 bell furnace, section; in FIG. 3 convector in working position.

Конвектор (фиг.1) состоит из двух коаксиальных цилиндров: наружного 1 и внутреннего 2 с зазором между ними 3. Цилиндры имеют возможность смещаться друг относительно друга вдоль оси на величину h, определяемую узлом регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров друг относительно друга, который выполнен в виде ограничителей хода 4. На боковых поверхностях цилиндров 1 и 2 имеются отверстия (щели) соответственно 5 и 6, расположенные по винтовым линиям, указанным на чертежах пунктиром. В эти отверстия 5 и 6 пропущены хвостовики 7 секции 8 спиральных ребер, т. е. хвостовики 7 проходят в зазоре 3 между цилиндрами 1 и 2 и выходят в отверстия 5 и 6 своими концами. К хвостовикам 7 крепятся рабочие части 9 секций 8 спиральных ребер и фиксаторы 10, предназначенные для удержания секций 8 в конвекторе и расположенные во внутренней полости 11 внутреннего цилиндра 2. Рабочие части 9 секций спиральных ребер 8 могут иметь любые размеры и форму, обеспечивающие в рабочем положении диаметр конвектора, близкий к внутреннему диаметру рулонов и непрерывность спиральных ребер. Конвектор установлен на стенд 12 колпаковой печи на стойках 13, которые прикреплены к внутреннему цилиндру 2 и пропущены в отверстия 14, выполненные в дне 15 наружного цилиндра 1. Стойки 13 имеют возможность свободного вертикального перемещения в отверстиях 14, т. е. установлены в последних свободно. Между стендом 12 и дном 15 наружного цилиндра 1 образован зазор 16 (фиг. 1). Под стендом 12 расположен циркуляционный вентилятор 17, на стенде 12 установлена стопа рулонов 18, между которыми расположены конвекторные кольца 19. Муфель 20 с песочными затворами 21 и колпак 22 с нагревательными устройствами 23 в рабочем положении установлены на стенд 12. Под позицией 24 изображен крюк на наружном цилиндре 1. The convector (figure 1) consists of two coaxial cylinders: the outer 1 and inner 2 with a gap between them 3. The cylinders have the ability to move relative to each other along the axis by an amount h determined by the control unit and limit the axial movement of the cylinders relative to each other, which is made in the form of stroke limiters 4. On the lateral surfaces of the cylinders 1 and 2 there are holes (slots), respectively, 5 and 6, located along the helical lines indicated by the dotted line in the drawings. Shanks 7 of section 8 of spiral ribs are passed into these holes 5 and 6, i.e., shanks 7 extend in the gap 3 between cylinders 1 and 2 and exit into holes 5 and 6 with their ends. The shanks 7 are attached to the working parts 9 of the sections 8 of the spiral ribs and clamps 10, designed to hold the sections 8 in the convector and located in the inner cavity 11 of the inner cylinder 2. The working parts 9 of the sections of the spiral ribs 8 can have any size and shape, providing in the working position convector diameter close to the inner diameter of the rolls and the continuity of the spiral ribs. The convector is mounted on the stand 12 of the bell furnace on the stands 13, which are attached to the inner cylinder 2 and passed into the holes 14 made in the bottom 15 of the outer cylinder 1. The stands 13 have the possibility of free vertical movement in the holes 14, that is, are installed in the latter freely . Between the stand 12 and the bottom 15 of the outer cylinder 1, a gap 16 is formed (Fig. 1). A circulation fan 17 is located under stand 12, a stack of rolls 18 is installed on stand 12, convector rings 19 are located between them. A muffle 20 with sand locks 21 and a cap 22 with heating devices 23 are installed on stand 12 in working position. A hook on outer cylinder 1.

Узел регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров друг относительно друга, который выполнен в виде ограничителей хода 4, представляющих собой болты, ввернутые в верхнюю крышку наружного цилиндра 1, причем нижние торцы болтов находятся во внутренней полости наружного цилиндра 1 и в рабочем положении конвектора упираются в верхний торец, бурт или крышку внутреннего цилиндра 2, препятствуя перемещению вниз наружного цилиндра 1 и приостанавливая тем самым поворот секций 8 спиральных ребер на заданном угле. The site of regulation and limitation of the axial displacement of the cylinders relative to each other, which is made in the form of stroke limiters 4, which are bolts screwed into the upper cover of the outer cylinder 1, the lower ends of the bolts being in the inner cavity of the outer cylinder 1 and in the working position of the convector abut against the upper the end face, shoulder or cover of the inner cylinder 2, preventing the downward movement of the outer cylinder 1 and thereby stopping the rotation of the sections 8 of the spiral ribs at a given angle.

В рабочем положении рабочие части 9 секций 8 спиральных ребер перпендикулярны к образующим цилиндров 1 и 2. In the working position, the working parts 9 of the sections 8 of the spiral ribs are perpendicular to the generatrix of the cylinders 1 and 2.

В транспортном положении конвектор поднят со стенда 12 за наружный цилиндр 1 с помощью грузоподъемного механизма (на чертежах не показан) за крюк 24, в результате чего наружный цилиндр 1 поднимается относительно внутреннего цилиндра 2 до соприкосновения дна 15 цилиндра 1 с нижним торцом цилиндра 2. В этом положении рабочие части 9 секций 8 спиральных ребер занимают вертикальное положение. In the transport position, the convector is lifted from the stand 12 by the outer cylinder 1 using a lifting mechanism (not shown in the drawings) by the hook 24, as a result of which the outer cylinder 1 rises relative to the inner cylinder 2 until the bottom 15 of the cylinder 1 comes into contact with the lower end of the cylinder 2. B in this position, the working parts 9 of the sections 8 of the spiral ribs occupy a vertical position.

Хвостовик 7, расположенный в зазоре 3 между цилиндрами 1,2 и свободно пропущенный в отверстия 5 и 6, выполненные в боковых поверхностях цилиндров 2 и 1 частично выходит во внутреннюю полость 11 внутреннего цилиндра 2. The shank 7, located in the gap 3 between the cylinders 1,2 and freely passed into the holes 5 and 6, made in the side surfaces of the cylinders 2 and 1 partially extends into the inner cavity 11 of the inner cylinder 2.

Фиксатор 10 расположен внутри цилиндра 2 и закреплен на хвостовике 7. Острый угол между рабочей частью 9 и хвостовиком 7 секции 8 равен β (фиг. 2). The latch 10 is located inside the cylinder 2 and mounted on the shank 7. The acute angle between the working part 9 and the shank 7 of section 8 is equal to β (Fig. 2).

Между длиной x_i(i 1,2) части хвостовика, расположенной в зазоре 3, углом b и величиной зазора 3 между цилиндрами 1 и 2 равным D, существует следующая зависимость

(1)

(2)
Формулы (1) и (2) вытекают из прямоугольных треугольников abc и a'b'c' на фиг. 1 и 3 при расположении конвектора соответственно в рабочем положении (угол между рабочими частями 9 секций спиральных ребер 8 и образующими цилиндров равен 90^o) и в транспортном положении (Толщиной материала цилиндров 1 и 2 пренебрегаем). Длина d той части хвостовика 7, которая расположена в полости 11 внутреннего цилиндра 2, определяется из технологических соображений (удобства крепления к хвостовику 7 фиксатора 10).Between the length x _i (i 1,2) of the shank part located in the gap 3, the angle b and the gap 3 between the

cylinders

1 and 2 equal to D, there is the following relationship

(one)

(2)
Formulas (1) and (2) follow from the right-angled triangles abc and a'b'c 'in FIG. 1 and 3 when the convector is in the working position, respectively (the angle between the working parts 9 of the sections of the spiral ribs 8 and the generatrix of the cylinders is 90 ^o ) and in the transport position (the thickness of the material of

cylinders

1 and 2 is neglected). The length d of that part of the shank 7, which is located in the cavity 11 of the inner cylinder 2, is determined from technological considerations (ease of attachment to the shank 7 of the latch 10).

Минимальная длина Х хвостовиков 7 секций 8 при данном угле определяется большим из двух значений x_i, полученных из формул (1) и (2), и длиной d
X x₁ + d если x₁ > x₂ (3)
X x₂ + d если x₂ > x₁ (4)
Максимальная длина хвостовика не должна превышать D+D_внутр. во избежание выталкивания секции 8 из конвектора при повороте ее из транспортного в рабочее положение и обратно, т. е.The minimum length X of the shanks of 7 sections 8 at a given angle is determined by the larger of the two values x _i obtained from formulas (1) and (2), and the length d
X x ₁ + d if x ₁ > x ₂ (3)
X x ₂ + d if x ₂ > x ₁ (4)
The maximum length of the shank must not exceed D + D _int. in order to avoid pushing section 8 out of the convector when turning it from the transport to the working position and vice versa, i.e.

X_max=Δ+D_внутр. (5)
где X_max максимальная длина хвостовика 7;
Д_внутр диаметр внутреннего цилиндра 2 конвектора.X _max = Δ + D _int. (5)
where X _{max the} maximum length of the shank 7;
D _inner diameter of the inner cylinder 2 of the convector.

Условие (5) накладывают ограничение на величину максимального β_max и минимального β_min угла β

Формулы (6) и (7) вытекают из формул (1), (2) и (5). При выборе угла β следует учитывать, что минимальная длина X_min хвостовика 7 обеспечивается при угле b 45^o и в соответствии с формулами (1) - (4) равна
X_min=2•Δ+d (8)
Если за критерий оптимальности конструкции секций конвектора принять минимальную длину Х хвостовика 7, то оптимальный угол β 45^o.Condition (5) impose a limit on the maximum β _max and minimum β _min angle β

Formulas (6) and (7) follow from formulas (1), (2) and (5). When choosing the angle β, it should be borne in mind that the minimum length X _{min of the} shank 7 is provided at an angle b 45 ^o and in accordance with formulas (1) - (4) is equal to
X _min = 2 • Δ + d (8)
If the criterion of optimality of the design of the convector sections is to take the minimum length X of the shank 7, then the optimal angle β 45 ^o .

При оптимальном угле b 45^o размеры отверстий 5 и 6 в цилиндрах 1,2 выбираются следующие: высота отверстий 5 и 6 в цилиндрах 1 и 2 для возможности поворота в них хвостовиков на угол 90^o должна составлять

, где f толщина хвостовика 7 (толщиной материала цилиндров пренебрегаем). Ширина отверстий 5,6 в цилиндрах 1,2 должна быть равна ширине хвостовика 7.With an optimal angle of b 45 ^{o, the} sizes of

holes

5 and 6 in

cylinders

1,2 are selected as follows: the height of

holes

5 and 6 in

cylinders

1 and 2 for the possibility of turning the shanks through them at an angle of 90 ^o must be

, where f is the thickness of the shank 7 (neglect the thickness of the material of the cylinders). The width of the holes 5.6 in the cylinders 1.2 should be equal to the width of the shank 7.

При оптимальном угле β между хвостовиком 7 и рабочей частью 9 (b 45^o) в рабочем положении конвектора отверстие 6 для хвостовика 7 во внутреннем цилиндре 2 смещено вверх относительно отверстия 5 в наружном цилиндре 1 на величину D; в транспортном положении смещено вниз на величину D; в промежуточном положении, когда смещение цилиндров равно D, эти отверстия 5 и 6 находятся в одной горизонтальной плоскости (а рабочая часть 9 секции 8 повернута по отношению к образующей внешнего цилиндра 1 на угол 45^o).With the optimal angle β between the shank 7 and the working part 9 (b 45 ^o ) in the working position of the convector, the hole 6 for the shank 7 in the inner cylinder 2 is shifted upward relative to the hole 5 in the outer cylinder 1 by a value of D; in the transport position is shifted down by the value of D; in the intermediate position, when the displacement of the cylinders is equal to D, these holes 5 and 6 are in the same horizontal plane (and the working part 9 of section 8 is rotated relative to the generatrix of the outer cylinder 1 by an angle of 45 ^o ).

Рассмотренное выше устройство конвектора с высотой щелей в цилиндрах, равной

, предусматривает горизонтальное или иное, определяемое ограничителями 4 на фиг.1, но строго определенное расположение рабочих частей 9 секций 8 спиральных ребер относительно наружного цилиндра 1 в рабочем положении.The convector device considered above with a slit height in the cylinders equal to

, provides for horizontal or other, defined by the limiters 4 in figure 1, but a strictly defined arrangement of the working parts 9 of the sections 8 of the spiral ribs relative to the outer cylinder 1 in the working position.

Заполнение вышеописанным конвектором всего объема внутренней полости рулонов возможно лишь в том случае, если все рулоны и конвектор установлены соосно и нет нарушений геометрии внутренней поверхности рулонов. Filling with the above-described convector the entire volume of the inner cavity of the rolls is possible only if all the rolls and the convector are installed coaxially and there are no violations of the geometry of the inner surface of the rolls.

При несоблюдении этих условий при переходе конвектора из транспортного в рабочее положение рабочие части 9 некоторых секций 8 спиральных ребер могут упереться во внутренние поверхности рулонов, еще до момента опускания наружного цилиндра 1 до упора 4, в результате чего под действием силы тяжести наружного цилиндра 1 конвектора эти секции будут либо деформированы, либо при достаточной прочности, остановят опускание наружного цилиндра 1 и тогда все секции 8 спиральных ребер после опускания конвектора на стенд 12 не займут рабочее положение, т.е. не раскрываются на нужный угол. If these conditions are not met when the convector moves from the transport to the working position, the working parts 9 of some sections 8 of the spiral ribs can abut against the inner surfaces of the rolls, even before the outer cylinder 1 is lowered to the stop 4, as a result of which these convection forces of the outer cylinder 1 sections will either be deformed or, with sufficient strength, will stop lowering the outer cylinder 1 and then all sections 8 of the spiral ribs after lowering the convector to stand 12 will not occupy the working position, t .e. Do not open to the desired angle.

Для того, чтобы исключить отрицательное влияние неточности установки конвектора внутри стопы рулонов (несоосности стопы и конвектора), неточности сборки самой стопы (несоосности рулонов в стопе), а также нарушение геометрии внутренней поверхности рулонов (внутренний виток рулона не прилегают плотно к остальным виткам, наличие внутри рулонов стальной ленты обвязки рулонов) на заполнение конвектором внутренней полости рулонов, предлагается выполнение отверстий 5 для хвостовиков 7 секций 8 спиральных ребер в наружном цилиндре 1 в виде вертикальных щелей прямоугольной формы, причем нижняя граница щелей 5 лежит на винтовой линии на поверхности наружного цилиндра 1, высота щелей равна h (фиг. 1), ширина щелей равна ширине хвостовика. Аналогичный результат получится, если отверстие для хвостовика 7 в виде щели высотой h выполнено во внутреннем цилиндре 2, причем в этом случае на винтовой линии внутреннего цилиндра 2 лежит верхняя граница щели. При такой конструкции конвектора регулирование осевого перемещения цилиндров является не обязательным, нужен только ограничитель хода внутреннего цилиндра, обеспечивающий номинально поворот секций спиральных ребер на 90^o; фактический угол раскрытия каждой из секций зависит от величины зазора между наружным цилиндром 1 и внутренней поверхностью рулона 18, т. е. является саморегулирующимися.In order to eliminate the negative impact of inaccuracies in the installation of the convector inside the roll foot (misalignment of the foot and convector), inaccuracies in the assembly of the foot itself (misalignment of the rolls in the foot), as well as a violation of the geometry of the inner surface of the rolls (the inner turn of the roll does not fit snugly against the rest of the turns, the presence of inside rolls of steel tape strapping rolls) for convector filling of the inner cavity of the rolls, it is proposed to make holes 5 for shanks 7 sections 8 spiral ribs in the outer cylinder 1 in the form of vert -local slits of rectangular shape, wherein the lower limit slots 5 lying on a helical line on the surface of the outer cylinder 1, the height of the slits is equal to h (FIG. 1), the width of the slits is equal to the width of the shank. A similar result will be obtained if the hole for the shank 7 in the form of a slit with a height h is made in the inner cylinder 2, and in this case, the upper boundary of the gap lies on the helix of the inner cylinder 2. With this design of the convector, the regulation of the axial displacement of the cylinders is not necessary, only the limiter of the stroke of the inner cylinder is needed, which ensures nominal rotation of the sections of spiral ribs by 90 ^o ; the actual opening angle of each of the sections depends on the size of the gap between the outer cylinder 1 and the inner surface of the roll 18, i.e., it is self-regulating.

Работу колпаковой печи с предлагаемым конвектором рассмотрим в оптимальном варианте, когда угол между рабочей и хвостовой частью секций 8 спиральных ребер равен 45^o, а отверстия для хвостовиков 7 секций 8 спиральных ребер в наружном цилиндре 1 выполнены в виде щелей высотой h.The operation of the bell furnace with the proposed convector will be considered in the best case, when the angle between the working and the tail sections of the sections 8 of the spiral ribs is 45 ^o , and the holes for the shanks of 7 sections 8 of the spiral ribs in the outer cylinder 1 are made in the form of slots of height h.

Печь работает следующим образом. The furnace operates as follows.

На стенд 12 устанавливают стопу рулонов 18 подлежащего отжигу металла. Между рулонами 18 помещают конвекторные кольца 19, затем краном за крюк 24 поднимают конвектор; при этом под действием силы грузоподъемного механизма, приложенной к крюку 24, внешний цилиндр 1 поднимается вверх на величину h до соприкосновения дна 15 внешнего цилиндра 1 с нижним торцом внутреннего цилиндра 2, что сопровождается поворотом хвостовиков 7, расположенных в зазоре 3 между цилиндрами 1 и 2 на угол 90^o и соответствующим поворотом рабочих частей 9 секций спиральных ребер 8 и вертикальное положение, как это показано на фиг.2. При дальнейшем подъеме конвектора осуществляется подъем обоих цилиндров 1 и 2, так как усилие, прикладываемое через крюк 24 к наружному цилиндру 1 передается через дно 15 наружного цилиндра 1 также внутреннему цилиндру 2. В таком положении конвектор имеет минимальный диаметр и может быть опущен на стенд 12 колпаковой печи с собранной стопой рулонов 18.On stand 12, a stack of rolls 18 of the metal to be annealed is installed. Convector rings 19 are placed between the rolls 18, then a convector is lifted by a hook 24; in this case, under the action of the force of the lifting mechanism applied to the hook 24, the outer cylinder 1 rises up by an amount h until the bottom 15 of the outer cylinder 1 contacts the lower end of the inner cylinder 2, which is accompanied by the rotation of the shanks 7 located in the gap 3 between cylinders 1 and 2 at an angle of 90 ^o and the corresponding rotation of the working parts 9 of the sections of the spiral ribs 8 and the vertical position, as shown in figure 2. With a further rise in the convector, both cylinders 1 and 2 are lifted, since the force exerted through the hook 24 to the outer cylinder 1 is transmitted through the bottom 15 of the outer cylinder 1 also to the inner cylinder 2. In this position, the convector has a minimum diameter and can be lowered to stand 12 bell furnace with an assembled stack of rolls 18.

При опускании конвектора на стенд 12 первыми коснутся стенда 12 стойки 13 внутреннего цилиндра 2 и его дальнейшее перемещение вниз прекратится. Наружный цилиндр 1 под действием силы тяжести продолжает опускаться, так как благодаря зазору 14 между дном 15 наружного цилиндра 1 и стойками 13 эти стойки не препятствуют его опусканию. When lowering the convector to the stand 12, the first will touch the stand 12 of the rack 13 of the inner cylinder 2 and its further movement down will stop. The outer cylinder 1 under the influence of gravity continues to fall, since due to the gap 14 between the bottom 15 of the outer cylinder 1 and the posts 13, these posts do not interfere with its lowering.

Перемещение вниз наружного цилиндра 1 продолжается до момента соприкосновении ограничителей 4 с верхним торцом внутреннего цилиндра 2. Во время смещения наружного цилиндра 1 относительно внутреннего цилиндра 2 рабочие части 9 секций спиральных ребер 8 начинают поворачиваться (под действием силы тяжести) из вертикального в горизонтальное положение и такой поворот происходит до тех пор, пока рабочие части 9 секций 8 ни коснутся внутренней поверхности рулонов 18, либо ни примут, после полного опускания наружного цилиндра 1, горизонтальное положение, фиксируемое нижней границей щели 5 в наружном цилиндре 1. В таком положении конвектор займет весь объем внутренней полости рулонов (см.штриховые линии, представляющие проекции кромок боковых спиральных ребер). The downward movement of the outer cylinder 1 continues until the stops 4 come into contact with the upper end of the inner cylinder 2. During the displacement of the outer cylinder 1 relative to the inner cylinder 2, the working parts 9 of the sections of the spiral ribs 8 begin to rotate (under the action of gravity) from vertical to horizontal position and such the rotation takes place until the working parts 9 of sections 8 either touch the inner surface of the rolls 18 or either accept, after the outer cylinder 1 is completely lowered, a horizontal polo ix sensed by a lower limit of the slit 5 in the outer cylinder 1. In this position the convector will occupy the entire volume of the inner cavity of rolls (sm.shtrihovye lines representing the projection of the side edges of spiral ribs).

После установки конвектора на стенд 12 устанавливают муфель 20 с песочным затвором 21. Подают под муфель защитный газ, включают стендовый вентилятор 17 и проводят продувку печи защитным газом. Устанавливают нагревательный колпак 22 и производят нагрев рулонов 18 при работающем стендовом вентиляторе 17. При этом муфель 20 нагревается от колпака 22, защитный газ нагревается, проходя вверх в зазоре между наружной поверхностью рулонов 18 и стенкой муфеля 20. Далее защитный газ проходит через конвекторные кольца 19, отдавая часть тепла торцам рулонов 18, а затем движется вниз через центральный конвектор по спиральным ребрам, образуемым рабочими частями 9 секций спиральных ребер 8, отдавая тепло внутренней полости рулонов 18. After the convector is installed on stand 12, a muffle 20 with a sand gate 21 is installed. Protective gas is supplied under the muffle, the bench fan 17 is turned on, and the furnace is purged with protective gas. The heating cap 22 is installed and the coils 18 are heated with the bench fan 17 operating. The muffle 20 is heated from the cap 22, the protective gas is heated passing upward in the gap between the outer surface of the coils 18 and the wall of the muffle 20. Next, the protective gas passes through the convector rings 19 , giving part of the heat to the ends of the rolls 18, and then moves downward through the central convector along the spiral ribs formed by the working parts 9 of the sections of the spiral ribs 8, giving off heat to the inner cavity of the rolls 18.

После окончания нагрева и выдержки нагревательный колпак 22 снимается с печи и происходит охлаждение защитного газа путем передачи тепла от защитного газа в окружающую среду через муфель 20. Защитный газ при охлаждении продолжает циркулировать в печи так же, как и при нагреве. Охлажденный газ проходит через конвекторные кольца 19, отнимая тепло от торцов рулонов 18, затем проходит через центральный конвектор, отнимая тепло от внутренней полости рулонов 18. Центральный конвектор как при нагреве, так и при охлаждении садки увеличивает коэффициент теплоотдачи во внутренней полости рулонов 18. После окончания охлаждения муфель 20 снимается, затем извлекается конвектор. При подъеме конвектора за крюк 24 вначале перемещается вверх на высоту h только наружный цилиндр 1, что переводит конвектор в транспортное положение, то есть, уменьшает диаметр конвектора и делает возможным извлечение его через отверстия в конвекторных кольцах 19. После соприкосновения нижнего торца внутреннего цилиндра 2 с дном 15 наружного цилиндра 1 взаимное смещение цилиндров 1 и 2 прекращается и конвектор в транспортном положении извлекается из внутренней полости стопы рулонов. Дальнейшая разгрузка стенда 12 осуществляется по обычной технологии. After heating and soaking is completed, the heating cap 22 is removed from the furnace and the protective gas is cooled by transferring heat from the protective gas to the environment through the muffle 20. The protective gas continues to circulate in the furnace during cooling as it did during heating. The cooled gas passes through the convector rings 19, taking heat from the ends of the rolls 18, then passes through the central convector, taking heat from the inner cavity of the rolls 18. The central convector, both when heating and cooling the cage, increases the heat transfer coefficient in the inner cavity of the rolls 18. After after cooling, the muffle 20 is removed, then the convector is removed. When the convector is lifted by the hook 24, only the outer cylinder 1 initially moves up to a height h, which translates the convector into the transport position, that is, reduces the diameter of the convector and makes it possible to remove it through the holes in the convector rings 19. After touching the lower end of the inner cylinder, 2 s the bottom 15 of the outer cylinder 1, the mutual displacement of the cylinders 1 and 2 stops and the convector in the transport position is removed from the inner cavity of the foot of the rolls. Further unloading of the stand 12 is carried out by conventional technology.

Предлагаемая печь обеспечивает преимущества по сравнению с прототипом. Отличительные признаки заявляемого решения, а именно, выполнение центрального конвектора в виде двух расположенных коаксиально с зазором цилиндров, которые выполнены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга, причем наружный цилиндр снабжен дном с отверстиями, в которые свободно пропущены стойки, прикрепленные к внутреннему цилиндру и предназначенные для установки конвектора на стенд с образованием зазора между стендом и дном наружного цилиндра, причем последний снабжен узлом регулирования и ограничения осевого перемещения цилиндров друг относительно друга, боковые спиральные ребра выполнены из отдельных подвижных секций, каждая из которых состоит из расположенной снаружи внешнего цилиндра рабочей части и соединенной с ней хвостовика, который расположен в зазоре между цилиндрами, свободно пропущен в отверстия, выполненные в боковых поверхностях обоих цилиндров и снабжен фиксатором для удержания секции, расположенным в полости внутреннего цилиндра, а высота отверстий, выполненных в боковых поверхностях внутреннего или наружного цилиндров, равна величине относительного перемещения цилиндров, обеспечивают получение положительного эффекта от предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом, заключающегося в ускорении нагрева и охлаждения садки, что увеличивает производительность колпаковой печи. The proposed furnace provides advantages compared with the prototype. Distinctive features of the proposed solution, namely, the implementation of the central convector in the form of two cylinders arranged coaxially with a gap, which are axially movable relative to each other, the outer cylinder having a bottom with holes into which the posts attached to the inner cylinder are freely passed for installing the convector on the stand with the formation of a gap between the stand and the bottom of the outer cylinder, the latter being equipped with a control unit and axial the cylinder spaces are relative to each other, the side spiral ribs are made of separate movable sections, each of which consists of a working part located outside the outer cylinder and a shank connected to it, which is located in the gap between the cylinders, freely passed into the holes made in the side surfaces of both cylinders and equipped with a latch to hold the section located in the cavity of the inner cylinder, and the height of the holes made in the side surfaces of the inner or outer cylinders is and the magnitude of relative movement of the cylinders provide a positive effect of the present invention over the prior art, consisting in accelerating the heating and cooling cages, which increases productivity bell furnace.

Ускорение нагрева и охлаждения садки достигается увеличением диаметра конвектора в рабочем состоянии до максимального, обеспечивающего максимальную теплоотдачу внутри рулонов. Приведенные выше данные о зависимости коэффициента теплопередачи от отношения диаметров конвектора и рулона позволяют оценить ожидаемое повышение производительности предлагаемой колпаковой печи по сравнению с прототипом. Acceleration of heating and cooling of the charge is achieved by increasing the diameter of the convector in working condition to the maximum, providing maximum heat transfer inside the rolls. The above data on the dependence of the heat transfer coefficient on the ratio of the diameters of the convector and the roll allow us to estimate the expected increase in productivity of the proposed bell furnace compared to the prototype.

Пример внутренний диаметр рулона Д_рул равным 800 мм, внутренний диаметр конвекторных колец 670 мм. Так как диаметр конвектора (Д_конв) в прототипе не может быть больше внутреннего диаметра конвекторных колец, то принимая Д_конв 670 мм, получим Д_конв/Д_рул 0,84 и в соответствии с приведенной выше таблицей коэффициент теплоотдачи внутри рулона α.An example is the inner diameter of the roll D _roll equal to 800 mm, the inner diameter of convector rings 670 mm. Since the diameter of the convector (D _conv ) in the prototype cannot be larger than the inner diameter of the convector rings, taking D _conv 670 mm, we get D _conv / D _roll 0.84 and in accordance with the above table, the heat transfer coefficient inside the roll α.

В предлагаемом техническом решении Д_конв/Д_рул 1 и a 122 Вт/(м² К).In the proposed technical solution, D _conv / D _steering 1 and a 122 W / (m ² K).

Таким образом, в предлагаемом решении ожидаемое повышение коэффициента теплоотдачи внутри рулона по сравнению с прототипом составляет

С учетом этого повышения коэффициента теплоотдачи проведем расчет производительности колпаковой печи для двух сравниваемых решений. Расчет выполнен по методике, предложенной в книге: (Расчет нагревательных и термических печей. Справочник под ред. Тымчака В. М. и Гусовского В. Л. М. Металлургия, 1983). Результаты расчета показали, что при принятых в расчете условиях (наружный диаметр рулона 2000 мм, высота рулона 1250 мм, допустимый перепад температур в садке в конце нагрева 50^o, температура распаковки металла после отжига 180^oC) производительность предлагаемой колпаковой печи за счет повышения коэффициента теплоотдачи внутри рулонов возрастает по сравнению с прототипом на 14 При большей высоте рулонов эффект повышения производительности будет большим.Thus, in the proposed solution, the expected increase in the heat transfer coefficient inside the roll compared to the prototype is

Given this increase in the heat transfer coefficient, we will calculate the performance of the bell furnace for the two compared solutions. The calculation was performed according to the methodology proposed in the book: (Calculation of heating and thermal furnaces. Handbook edited by V. Tymchak and V. L. Gusovsky, Metallurgy, 1983). The calculation results showed that under the conditions accepted in the calculation (outer diameter of the coil 2000 mm, roll height 1250 mm, the permissible temperature difference in the cage at the end of heating 50 ^o , the temperature of unpacking the metal after annealing 180 ^o C) the performance of the proposed bell furnace by increasing the coefficient heat transfer inside the coils increases by 14 compared to the prototype. With a higher coil height, the effect of increased productivity will be greater.

Claims

A bell furnace for annealing metal in rolls, comprising a stand with a circulation fan, a muffle with shutters, a heating hood, a protective gas convector installed in the center of the stand with side spiral ribs on the outside of the wall, characterized in that the convector is made in the form of two coaxial cylinders with bottoms installed with the possibility of vertical movement relative to each other and made with slotted grooves in the side walls and with means for fixing their position, while in the bottom of the outer cylinder and the holes are made, the convector is mounted on the stand by means of racks rigidly fixed on the inner cylinder and freely passed through the holes in the bottom of the outer cylinder, the spiral ribs are made sectional and placed in slotted grooves, each section having a working part and a shank with a clamp, the working part and the shank are connected to each other at an obtuse angle, with the working part located outside the outer cylinder, the shank in the gap between the cylinders, and the latch inside the inner cylinder.