RU2078836C1

RU2078836C1 - Hood-type furnace

Info

Publication number: RU2078836C1
Application number: RU95116945A
Authority: RU
Inventors: Э.В. Алиев; В.Н. Аптерман; А.М. Беленький; В.Ф. Бердышев; В.Н. Горбулин; Г.П. Коростелев; М.П. Мишин; В.С. Панфилов; А.Ф. Попутников; М.И. Стекольщик
Original assignee: Акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: thermal treatment of thin-sheet cold rolled tightly wound metal strip, for instance, steel, nonferrous metal strips and strips from alloys. SUBSTANCE: hood-type furnace has stand with circulation fan. Rolls are positioned on stand and separated by radiation-convection rings. Rolls are covered with muffle and hood with two rows of burners. Faceplates-emitters applied to muffle are formed as corner members or bent sheet members with baffling rib. EFFECT: increased efficiency and simplified construction. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано для термообработки рулонов тонколистовой холоднокатаной плотносмотанной металлической полосы и ленты из стали различных марок (углеродистых, легированных, жесть, автолист и т.п.), а также цветных металлов и сплавов. The invention relates to ferrous and non-ferrous metallurgy and can be used for heat treatment of rolls of cold rolled sheet of tight-rolled metal strip and steel tape of various grades (carbon, alloyed, tin, sheet metal, etc.), as well as non-ferrous metals and alloys.

Известна конструкция колпаковой печи (2), в которой теплоотдача от муфеля к защитному газу увеличивается за счет удлинения пути движения защитного газа с горячей поверхностью муфеля. Однако данная конструкция более сложна в изготовлении и уменьшает теплоотдачу излучением от муфеля к металлу, т.к. появляется еще один промежуточный и дополнительный экран. A known design of a bell furnace (2), in which the heat transfer from the muffle to the protective gas is increased by lengthening the path of movement of the protective gas with the hot surface of the muffle. However, this design is more complicated to manufacture and reduces heat transfer by radiation from the muffle to the metal, because another intermediate and secondary screen appears.

В колпаковых печах для обеспечения светлого отжига металла используется защита садки, т.е. ее отделение от рабочего пространства печи с продуктами сгорания с помощью муфеля из жароупорной стали, представляющего из себя цилиндр с глухой верхней крышкой и открытый снизу (1). Муфель своей открытой стороной одевается сверху на стопу, а его нижний край упирается на стенд колпаковой печи и уплотняется либо с помощью песочного, либо гидравлического затворов. Затвор таким образом отсекает внутреннее пространство, в котором циркулирует защитный газ, от рабочего пространства нагревательного колпака с горячими продуктами сгорания. In bell-type furnaces, cage protection is used to ensure light annealing of metal, i.e. its separation from the working space of the furnace with combustion products using a muffle made of heat-resistant steel, which is a cylinder with a blank top cover and open from the bottom (1). The muffle with its open side is worn on top of the foot, and its lower edge rests on the stand of the bell furnace and is sealed with either sand or hydraulic locks. The shutter thus cuts off the inner space in which the protective gas circulates from the working space of the heating cap with hot combustion products.

Недостаток данной конструкции печи заключается в невысокой степени теплоотдачи от нагревательного колпака к садке, т.к. теплообмен между колпаком и муфелем в основном осуществляется излучением от кладки и конвекцией от дымовых газов, а между муфелем и садкой-конвекцией от защитного газа, циркулирующего под муфелем и нагревающегося за счет конвективной теплоотдачи от муфеля при своем движении внутри конвекторных колец, установленных между рулонами по садке. The disadvantage of this furnace design is the low degree of heat transfer from the heating cap to the cage, because heat exchange between the cap and the muffle is mainly carried out by masonry radiation and convection from flue gases, and between the muffle and the convection charge from the protective gas circulating under the muffle and heated due to convective heat transfer from the muffle during its movement inside the convector rings installed between the rolls along cage.

Предлагаемая конструкция решает техническую задачу интенсификация процессов теплообмена. The proposed design solves the technical problem of the intensification of heat transfer processes.

Положительный результат достигается тем, что в колпаковой печи, содержащей стенд, нагревательный колпак, муфель, радиационно-конвективные кольца и горелки, муфель по наружной поверхности снабжен в зонах расположения конвекторных колец накладками-излучателями, например, в виде уголков или изогнутых листов, причем их высота больше высоты конвекторных колец, а в зоне пояса горелки ребрами отбойниками. A positive result is achieved by the fact that in a bell furnace containing a stand, a heating bell, a muffle, radiation-convection rings and burners, the muffle on the outer surface is equipped in the areas of convector rings with overlays-emitters, for example, in the form of corners or curved sheets, and the height is greater than the height of the convector rings, and in the zone of the burner belt by ribs.

Кроме того, муфель по внутренней поверхности в зоне расположения радиационно-конвективных конвекторных колец снабжен накладками-излучателями, например, в виде уголков или изогнутых листов, причем их высота больше высоты конвекторных колец. In addition, the muffle on the inner surface in the area of the radiation-convection convector rings is equipped with overlays-emitters, for example, in the form of corners or curved sheets, and their height is greater than the height of the convector rings.

На фиг.1 представлен общий вид колпаковой печи предлагаемой конструкции; на фиг.2 и 3 изображены условно половинки муфеля вид сверху с двумя вариантами конструкций накладок-излучателей и ребер-отбойников. Figure 1 presents a General view of the bell furnace of the proposed design; figure 2 and 3 are conventionally depicted halves of the muffle top view with two design options for the lining emitters and ribs fenders.

На стенде 1 с направляющим аппаратом 2 и циркуляционным вентилятором 3 установлена стопа рулонов 4, 5, 6, разделенных между собой радиационно-конвективными конвекторными кольцами 7, 8, 9. Стопу защищает муфель 10, который уплотнен на стенде 1 с помощью песочного затвора 11. Наверху муфель 10 имеет специальную обечайку 12 для захвата краном при транспортировке, установке и снятии муфеля 10. Сверху муфеля 10 располагают нагревательный колпак 13 с двумя рядами горелок 14 и 15. На наружной поверхности муфеля 10, обращенной к нагревательному колпаку 13, установлены 3 ряда (по числу конвекторных колец) вертикальных накладок-излучателей 16 и два ряда (по числу пояса горелок) ребер-отбойников 17. На внутренней поверхности муфеля 10 в районе конвекторных колец 7, 8, 9 также расположены вертикальные накладки-излучатели 18. At stand 1 with a guide apparatus 2 and a circulation fan 3, a stack of rolls 4, 5, 6 is installed, separated by radiation-convection convector rings 7, 8, 9. The stack is protected by a muffle 10, which is sealed on stand 1 with a sand shutter 11. At the top of the muffle 10 has a special shell 12 for capture by the crane during transportation, installation and removal of the muffle 10. On top of the muffle 10 is a heating cap 13 with two rows of burners 14 and 15. On the outer surface of the muffle 10, facing the heating cap 13, installed us 3 rows (the number of rings convector) vertical linings emitters 16 and two rows (the number of burners waist) edges, bumpers 17. On the inner surface of the muffle 10 in the vicinity convector rings 7, 8, 9 are also arranged, vertical laths 18 emitters.

Конструкция накладок-излучателей 16 и 18 может быть выполнена в виде уголков, обращенных своим углом к нагревательному колпаку 13 (накладки 16 на наружной поверхности муфеля) или к стопе (накладки 18 на внутренней поверхности муфеля 10, фиг.2). Кроме того, накладки-излучатели можно выполнить в виде поверхностей вращения, например половинок труб (фиг.3). The design of the lining emitters 16 and 18 can be made in the form of corners facing their angle to the heating cap 13 (lining 16 on the outer surface of the muffle) or to the foot (lining 18 on the inner surface of the muffle 10, figure 2). In addition, the lining emitters can be made in the form of surfaces of revolution, for example, halves of pipes (figure 3).

Для исключения возможности повреждения накладок-излучателей и ребер-отбойников 17 колпаком 13 при его установке на стенд 1 до соприкосновения посадочного узла колпака 13 с направляющими, обеспечивающими центровку колпака 13 на стенде 1, высота (радиус) накладок-излучателей 16 и 18 и ширина ребер-отбойников 17 не должна превышать размера обечайки 12, которая практически выступает относительно образующей наружной поверхности муфеля 10 на 100-120 мм. To exclude the possibility of damage to the emitter pads and fender ribs 17 with the cap 13 when it is mounted on the stand 1 until the lid assembly 13 comes into contact with the guides that center the cap 13 on the stand 1, the height (radius) of the emitter pads 16 and 18 and the width of the ribs - bumpers 17 should not exceed the size of the shell 12, which practically protrudes from 100-120 mm relative to the generatrix of the outer surface of the muffle 10.

Работает предлагаемая конструкция следующим образом. Продукты сгорания, выходя из горелок 14 и 15, смывают не только муфель 10, но, ударяясь о ребра-отбойники 17, отдают им тепло, которое те в свою очередь передают излучением и теплопроводностью муфелю 10. Излучение от кладки нагревательного колпака 13 также используется более эффективно, т.к. увеличивается площадь воспринимающей поверхности муфеля 10. Теплообмен излучением от муфеля 10 к торцам рулонов 4, 5, 6 через радиационно-конвективные конвекторные кольца 7, 8, 9 также интенсифицируется, т.к. увеличивается за счет накладок излучателей 18 поверхность теплоотдачи муфеля 10. The proposed design works as follows. The combustion products, leaving the burners 14 and 15, wash off not only the muffle 10, but, hitting the ribs-fenders 17, give them heat, which they in turn transfer by radiation and thermal conductivity to the muffle 10. Radiation from the masonry of the heating cap 13 is also used more effective because the area of the receiving surface of the muffle 10 increases. Heat transfer by radiation from the muffle 10 to the ends of the rolls 4, 5, 6 through the radiation-convection convector rings 7, 8, 9 is also intensified, because increases due to the overlays of the emitters 18, the heat transfer surface of the muffle 10.

Рассмотрим, насколько увеличится тепловоспринимающая поверхность. Пусть уголок будет равнобоким с углом 90^o и длиной полки 150 мм, тогда его воспринимающая поверхность будет в 1,4 раза больше, чем та поверхность муфеля, которую он закрывает. Чем острее угол, тем больше это соотношение. Если в качестве накладки-излучателя использовать половину трубы с окружностью радиусом 100 мм, то воспринимающая поверхность увеличится в 1,57 раза.Let's consider how much the heat-absorbing surface will increase. Let the corner be equilateral with an angle of 90 ^o and a shelf length of 150 mm, then its perceiving surface will be 1.4 times larger than the surface of the muffle that it covers. The sharper the angle, the greater the ratio. If we use half the pipe with a circle with a radius of 100 mm as a lining emitter, then the receiving surface will increase 1.57 times.

Увеличение тепловоспринимающей и теплоотдающей поверхности муфеля в районе интенсивного нагрева (пояса горелок) и интенсивного отвода тепла (районы расположения конвекторных колец) позволяет увеличить теплоотдачу, ускорить процесс нагрева и охлаждения садки на 3-5% а также улучшить работу муфеля в районе горелочного пояса, что позволит повысить стойкость муфеля и длительность его эксплуатации. An increase in the heat-absorbing and heat-releasing surface of the muffle in the area of intense heating (burner belt) and intensive heat removal (areas of convector ring location) can increase heat transfer, accelerate the heating and cooling of the charge by 3-5% and also improve the operation of the muffle in the burner zone, which will increase the resistance of the muffle and the duration of its operation.

Claims

1. A bell furnace containing a stand, a heating cap, a muffle, radiation-convection convector rings and burners, characterized in that it is provided with lining-emitters made in the form of corners or curved on the outer surface of the muffle in the areas of the location of the radiation-convection convector rings sheets, as well as fenders-fenders located in the burner zone, and the height of the emitter pads exceeds the height of the radiation-convection convector rings.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that it is provided with emitter pads arranged in the form of corners or curved sheets placed on the muffle surface on the inner surface of the muffle, moreover, their height exceeds the height of the radiation convection convection rings.