RU2496885C1 - Heat treatment furnace - Google Patents

Heat treatment furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2496885C1
RU2496885C1 RU2012128644/02A RU2012128644A RU2496885C1 RU 2496885 C1 RU2496885 C1 RU 2496885C1 RU 2012128644/02 A RU2012128644/02 A RU 2012128644/02A RU 2012128644 A RU2012128644 A RU 2012128644A RU 2496885 C1 RU2496885 C1 RU 2496885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
screw mechanism
fire
products
continuous
Prior art date
Application number
RU2012128644/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Алексеевич Прибытков
Влада Робертовна Тихонова
Владимир Владимирович Курносов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2012128644/02A priority Critical patent/RU2496885C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496885C1 publication Critical patent/RU2496885C1/en

Links

Landscapes

  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: proposed furnace comprises screw mechanism to transfer articles to be heated. Said mechanism comprises cylindrical housing to accommodate said screw. Jet flare heater divided into continuous and fire section is arranged aligned with said screw mechanism. Sealed continuous section abuts on article loading zone and comprises isolated cylindrical casing and perforate flame tube aligned therewith. Said fire section abuts on article discharge zone. Sire section casing end incorporates gas flow feed system arranged parallel with screw mechanism housing walls and air flow feed system arranged perpendicular to said walls. Note here that continuous and fire sections are communicated via channel for feeding combustion products from fire section to continuous section.
EFFECT: higher efficiency, increased temperature drop at higher combustion product jet velocities, higher available fuel factor, reduced carbon oxide emissions.

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в разных отраслях промышленности, например металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве мелких изделий машиностроения под закалку, нормализацию, отпуск и цементацию.The invention relates to heat engineering and can be used in various industries, for example, metallurgy, mechanical engineering, the building materials industry when heating small mechanical engineering products for hardening, normalization, tempering and cementation.

Известна печь для термообработки изделий (JP 2007192471, опубл. 11.09.2001), которая содержит шнековое устройство для перемещения нагреваемых изделий внутри вращающейся горизонтальной печи.Known furnace for heat treatment of products (JP 2007192471, publ. 11.09.2001), which contains a screw device for moving heated products inside a rotary horizontal furnace.

К недостаткам этого устройства относится низкие плотности тепловых потоков к нагреваемому материалу и, связанный с этим, невысокий коэффициент использования топлива.The disadvantages of this device include low heat flux density to the heated material and, associated with this, low fuel utilization.

Прототипом предложенного изобретения является печь для термообработки изделий (RU 2251579, опубл. 10.05.2005), в которой предусмотрен воздушно-факельный нагрев изделий с помощью газовоздушной смеси, при этом факелы расположены перпендикулярно поверхности изделий.A prototype of the proposed invention is a furnace for heat treatment of products (RU 2251579, publ. 05/10/2005), which provides for air-flare heating of products using a gas-air mixture, while the flares are perpendicular to the surface of the products.

К недостаткам этого устройства относятся: существенное снижение плотности теплового потока на выходе из рабочей камеры из-за разбавления продуктов сгорания, поступающих из зоны горения, воздушными струями, атакующими нагреваемую поверхность и снижающими при этом температурный напор; а также существенные потери теплоты с уходящими газами в связи с разбавлением избыточным воздухом и возможность при переходных режимах «замораживания» непрореагировавшего оксида углерода струями холодного воздуха.The disadvantages of this device include: a significant decrease in the density of the heat flux at the outlet of the working chamber due to dilution of the combustion products coming from the combustion zone with air jets that attack the heated surface and reduce the temperature head; as well as significant heat losses with flue gases due to dilution with excess air and the possibility of unreacted carbon monoxide in cold jets during transient “freezing” conditions.

В предложенном изобретении достигается технический результат, заключающийся в повышении энергоэффективности за счет значительного сокращения подачи избыточного воздуха в методическую зону, увеличении температурного напора при высоких скоростях струй продуктов сгорания, натекающих на нагреваемую поверхность методической зоны печи, и значительное увеличение коэффициента использования топлива в связи с повышенной теплоотдачей в методической зоне при малых коэффициентах избытка воздуха, а также существенное снижение выбросов оксида углерода, догорающего в буферной зоне методической секции. Кроме того, обеспечивается возможность интенсивного нагрева изделий в огневой секции за счет обеспечения равномерного прогрева изделий до пластического состояния при их перемешивании шнековым механизмом в методической секции.In the proposed invention, a technical result is achieved, which consists in increasing energy efficiency by significantly reducing the supply of excess air to the method zone, increasing the temperature head at high speeds of the jets of combustion products flowing onto the heated surface of the furnace method zone, and significantly increasing the fuel utilization rate due to the increased heat transfer in the methodical zone at low air excess factors, as well as a significant reduction in oxide emissions carbon, the dying in the buffer zone methodology section. In addition, it is possible to intensively heat products in the firing section by ensuring uniform heating of the products to a plastic state when they are mixed with a screw mechanism in the methodical section.

Указанный технический результат достигается следующим образом.The specified technical result is achieved as follows.

Печь для термообработки изделий содержит шнековый механизм для транспортировки нагреваемых изделий, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем шнеком. Коаксиально шнековому механизму установлено струйно-факельное нагревательное устройство, разделенное методическую и огневую секции.The furnace for heat treatment of products contains a screw mechanism for transporting heated products, including a cylindrical body with a screw located in it. Coaxial to the screw mechanism, a jet-torch heating device is installed, divided by the methodical and fire sections.

Герметизированная методическая секция примыкает к зоне загрузки изделий и содержит изолированный цилиндрический корпус и установленную коаксиально ему перфорированную жаровую трубу.The sealed methodical section adjoins the product loading zone and contains an insulated cylindrical body and a perforated heat pipe mounted coaxially to it.

Огневая секция примыкает к зоне выгрузки изделий. В торце цилиндрического корпуса огневой секции установлены система подачи потока газа параллельно стенкам корпуса шнекового механизма и система подачи потока воздуха перпендикулярно стенкам корпуса шнекового механизма.The fire section is adjacent to the zone of unloading products. At the end of the cylindrical body of the fire section, a gas flow supply system is installed parallel to the walls of the screw mechanism housing and an air flow supply system perpendicular to the walls of the screw mechanism housing.

Корпуса методической и огневой секций соединены каналом подачи продуктов сгорания из огневой секции в методическую секцию.The cases of the methodical and fire sections are connected by a channel for supplying combustion products from the fire section to the methodical section.

Изобретение поясняется чертежом, где схематически показана конструкция печи для термообработки изделий по предложенному изобретению.The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows the design of the furnace for heat treatment of products according to the proposed invention.

На чертеже изображены шнековый механизм, включающий цилиндрический корпус 1 и шнек 2, методическая секция 3, зона 4 загрузки изделий, огневая секция 5, зона 6 выгрузки изделий, система 7 подачи потока газа, система 8 подачи потока воздуха, система 9 мелких факелов, канал 10 подачи продуктов сгорания, корпус 11 секции 3, перфорированная жаровая труба 12, потоки 13 горячих продуктов сгорания.The drawing shows a screw mechanism, including a cylindrical body 1 and a screw 2, a methodical section 3, a product loading zone 4, a fire section 5, a product unloading zone 6, a gas flow supply system 7, an air flow supply system 8, a small torch system 9, a channel 10 supply of combustion products, the housing 11 of section 3, a perforated flame tube 12, streams 13 of hot combustion products.

Работа печи для нагрева изделий осуществляется следующим образом.The operation of the furnace for heating products is as follows.

Через зону 4 в шнековый механизм загружаются нагреваемые изделия и с помощью шнека 2 транспортируются вдоль корпуса 1.Through zone 4, heated products are loaded into the screw mechanism and, with the help of screw 2, are transported along the housing 1.

В огневой секции 5 поток газа, подаваемый из кольцевого коллектора системы 7 и движущийся параллельно поверхности корпуса 1 шнекового механизма, при взаимодействии с воздушными струями потока воздуха, подаваемого системой 8 перпендикулярно поверхности корпуса 1, образуют систему 9 мелких факелов с эффектом поверхностного горения на корпусе 1. Используемая система нагрева обладает высоким коэффициентом теплоотдачи к нагреваемой поверхности. При этом теплота отработанных продуктов горения эффективно используется в методической секции, существенно повышая коэффициент использования топлива. Применение шнекового механизма позволяет эффективно использовать печь как для нагрева, так и для термообработки, в том числе и химико-термической, например, при подаче вместе с изделиями твердого карбюризатора, равномерно перемешиваемого шнековым механизмом. Отработанные дымовые газы из огневой секции 5 через канал 10 поступают в пространство, образованное в методической секции 3 изолированным цилиндрическим корпусом 11 и перфорированной жаровой трубой 12.In the firing section 5, the gas flow supplied from the annular collector of system 7 and moving parallel to the surface of the housing of the screw mechanism, when interacting with the air jets, the air flow supplied by system 8 perpendicular to the surface of the housing 1, form a system of 9 small flares with the effect of surface combustion on the housing 1 The used heating system has a high coefficient of heat transfer to the heated surface. At the same time, the heat of the spent combustion products is effectively used in the methodological section, significantly increasing the fuel utilization rate. The use of a screw mechanism makes it possible to efficiently use the furnace for both heating and heat treatment, including chemical-thermal treatment, for example, when a solid carburetor, uniformly mixed with a screw mechanism, is fed along with the products. Exhaust flue gases from the firing section 5 through the channel 10 enter the space formed in the methodical section 3 by an insulated cylindrical body 11 and a perforated flame tube 12.

Через отверстия трубы 12 горячие дымовые газы с большой скоростью направляются на поверхность шнекового механизма. Таким образом достигается существенное повышение теплоотдачи от дымовых газов к нагреваемой поверхности шнекового механизма и повышение коэффициента использования топлива за счет эффективного использования дымовых газов в методической секции при коэффициенте избытка воздуха порядка единицы.Through the openings of the pipe 12, hot flue gases are sent at high speed to the surface of the screw mechanism. Thus, a significant increase in heat transfer from flue gases to the heated surface of the screw mechanism and an increase in fuel utilization due to the efficient use of flue gases in the methodical section with an excess air coefficient of about one are achieved.

Шнековая печь с методической секцией является высокоэффективным тепловым агрегатом и позволяет проводить безокислительный нагрев и химико-термическую обработку изделий с использованием различных сред. Использование струйно-факельного нагрева с эффектом поверхностного горения в огневой секции и последующего струйного нагрева продуктами сгорания в методической секции позволяет существенно повысить коэффициент использования топлива, снизив тепловые выбросы. Многостадийное сжигание топлива путем многоструйной подачи воздуха в огневой секции существенно снижает концентрацию оксидов азота в дымовых газах, а догорание оксида углерода в буферной зоне методической секции приводит его концентрацию в продуктах сгорания практически к нулю, что приводит к значительному снижению вредных выбросов.A screw furnace with a methodical section is a highly efficient thermal unit and allows for non-oxidative heating and chemical-thermal treatment of products using various media. The use of jet-flare heating with the effect of surface combustion in the fire section and subsequent jet heating with combustion products in the methodical section can significantly increase the fuel utilization rate, reducing heat emissions. Multi-stage combustion of fuel by multi-jet air supply in the firing section significantly reduces the concentration of nitrogen oxides in flue gases, and the combustion of carbon monoxide in the buffer zone of the method section leads to its almost zero concentration in the combustion products, which leads to a significant reduction in harmful emissions.

Claims (1)

Печь для термообработки изделий, содержащая шнековый механизм для транспортировки нагреваемых мелких изделий, включающий цилиндрический корпус с размещенным в нем шнеком, и установленное коаксиально шнековому механизму струйно-факельное нагревательное устройство, разделенное на герметизированные методическую секцию, примыкающую к зоне загрузки изделий и содержащую изолированный цилиндрический корпус с установленной коаксиально ему перфорированной жаровой трубой, и огневую секцию, примыкающую к зоне выгрузки изделий, при этом в торце корпуса огневой секции установлены система подачи потока газа параллельно стенкам корпуса шнекового механизма и система подачи потока воздуха перпендикулярно стенкам корпуса шнекового механизма, причем методическая и огневая секции сообщены каналом для подачи продуктов сгорания из огневой секции в методическую секцию. A furnace for heat treatment of products, containing a screw mechanism for transporting heated small products, including a cylindrical body with a screw located in it, and a jet-torch heating device installed coaxially to the screw mechanism, divided into a sealed methodical section adjacent to the product loading zone and containing an insulated cylindrical body with a perforated flame tube installed coaxially to it, and a firing section adjacent to the product discharge zone, while At the end of the fire section housing, a gas flow supply system is installed parallel to the walls of the screw mechanism housing and an air flow supply system perpendicular to the walls of the screw mechanism housing, the methodical and fire sections being communicated by a channel for supplying combustion products from the fire section to the methodical section.
RU2012128644/02A 2012-07-09 2012-07-09 Heat treatment furnace RU2496885C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128644/02A RU2496885C1 (en) 2012-07-09 2012-07-09 Heat treatment furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012128644/02A RU2496885C1 (en) 2012-07-09 2012-07-09 Heat treatment furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2496885C1 true RU2496885C1 (en) 2013-10-27

Family

ID=49446741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012128644/02A RU2496885C1 (en) 2012-07-09 2012-07-09 Heat treatment furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496885C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846951A1 (en) * 1979-10-09 1981-07-15 Предприятие П/Я Р-6097 Furnace for heat treatment of ferrites
US4373702A (en) * 1981-05-14 1983-02-15 Holcroft & Company Jet impingement/radiant heating apparatus
RU2070308C1 (en) * 1989-07-05 1996-12-10 Минемет Италиа С.п.А. Electric furnace for production of lead dioxide by roasting massicot
RU2113671C1 (en) * 1997-06-19 1998-06-20 Жуков Дмитрий Сергеевич Heat-treatment furnace for carbon-containing materials
RU2251579C2 (en) * 2002-10-01 2005-05-10 Курносов Владимир Владимирович Method for torch fluidic-air heating of articles and apparatus for performing the same
JP2007192471A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Nippon Steel Corp Reduced iron discharging device of rotary furnace for manufacturing reduced iron

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846951A1 (en) * 1979-10-09 1981-07-15 Предприятие П/Я Р-6097 Furnace for heat treatment of ferrites
US4373702A (en) * 1981-05-14 1983-02-15 Holcroft & Company Jet impingement/radiant heating apparatus
RU2070308C1 (en) * 1989-07-05 1996-12-10 Минемет Италиа С.п.А. Electric furnace for production of lead dioxide by roasting massicot
RU2113671C1 (en) * 1997-06-19 1998-06-20 Жуков Дмитрий Сергеевич Heat-treatment furnace for carbon-containing materials
RU2251579C2 (en) * 2002-10-01 2005-05-10 Курносов Владимир Владимирович Method for torch fluidic-air heating of articles and apparatus for performing the same
JP2007192471A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Nippon Steel Corp Reduced iron discharging device of rotary furnace for manufacturing reduced iron

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR850000949B1 (en) Process of firing a furnace for oxygen aspirator burner
US7766649B2 (en) Multi-ported, internally recuperated burners for direct flame impingement heating applications
RU2604577C2 (en) Mine ventilation air heating method and device for its implementation
HUP0401399A2 (en) Method and system for feeding and burning a pulverized fuel in a glass foundry oven and burner to be used therewith
EP1543271A1 (en) Method and apparatus for heat treatment
CN102345868A (en) Radiant tube heat exchanger with smoke backflow
EA025386B1 (en) Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material
EP0328418A1 (en) Radiant tube furnace and method of burning a fuel
RU2496885C1 (en) Heat treatment furnace
RU2494155C1 (en) Method of heat treatment in horizontal furnace
CN102620561A (en) Gas-electric compound heating mesh belt furnace with gas radiation pipes in vertical arrangement
CN102620562A (en) Carrier roller type gas-electric compound heating mesh belt furnace
CN202281227U (en) Radiant tube heat exchanger adopting flue gas backflow
EP3155320A1 (en) Burner for industrial furnace, as well as industrial furnace provided with such burner
US7959431B2 (en) Radiant tube with recirculation
CN109715913A (en) Pipe fluid remover system is discharged in internal combustion engine
JP2014048020A (en) Continuous type heating furnace
CN102778133A (en) Air inlet system of trolley type gas heat treatment furnace
RU2691441C1 (en) Gas heating method
US3004822A (en) Method for utilizing detonation waves to effect chemical reactions
CN101280917B (en) Coal gas, coal fines and oxygen-enriched mixed combustion device
CN108343950B (en) Pulverized coal pretreatment device and boiler
CN202470736U (en) Gas-electric compound heating wire-mesh belt furnace with longitudinally-arranged fuel gas radiant tubes
CN212058338U (en) Tail gas treatment device and catalytic degreasing furnace
JP3239181U (en) burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170710