RU39331U1

RU39331U1 - FURNACE FURNACE

Info

Publication number: RU39331U1
Application number: RU2004105214/22U
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; В.В. Беннер; С.С. Бобов; А.Ф. Костин; И.Д. Плеханов; В.В. Серикова; Б.А. Коновалов; А.И. Мелентьев; Н.В. Беспалов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2004-07-27

Abstract

Предлагаемое решение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в промышленных печах, предназначенных для термообработке в них металла, преимущественно цветных металлом и их сплавов.Технической задачей предлагаемого технического решения является снижение потерь тепловой энергии при замене обрабатываемого материала особенно при термообработке, увеличение производительности печей и улучшение условий их обслуживания в процессе эксплуатации.Указанная техническая задача достигается тем, что садка для металла соединена непосредственно с крышкой печи а между садкой и нагревательными элементами дополнительно установлен герметичный стакан, так же соединенный с крышкой, а во внутреннюю полость стакана попеременно закачивается и удаляется из нее газ через соответствующие магистрали через крышку.Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить потери тепла при замене садки с металлом, увеличить производительность печей и упростить техническое обслуживание печей по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.The proposed solution relates to the field of non-ferrous metallurgy and can be used in industrial furnaces intended for heat treatment of metal in them, mainly non-ferrous metal and their alloys. The technical task of the proposed technical solution is to reduce heat energy loss when replacing the processed material, especially during heat treatment, to increase the productivity of furnaces and improving the conditions for their maintenance during operation. The specified technical problem is achieved by the fact that the cage for metal with it is directly connected to the furnace lid and between the cage and the heating elements an additional sealed glass is also installed, also connected to the lid, and gas is alternately pumped and removed from the glass in the internal cavity of the glass through the corresponding lines through the lid. Using the proposed technical solution allows to reduce heat loss during replacement cages with metal, increase the productivity of furnaces and simplify the maintenance of furnaces in comparison with known devices of a similar purpose .

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для термообработки материалов и изделий в защитной среде с использованием герметичных контейнеров, преимущественно для бухт проволоки и металлических лент из цветных и черных металлов.The proposed solution relates to the field of engineering and can be used in devices for heat treatment of materials and products in a protective environment using sealed containers, mainly for wire coils and metal strips of non-ferrous and ferrous metals.

Известны печи для обжига материала содержащие корпус с высокотемпературной кладкой и нагревательный элемент в виде электрических тенов спиральной формы металлическая кассета с установленными в ней рулонами материала, колпак , закрывающий кассету с материалом и магистраль подачи и удаления защитного газа внутрь колпака. Сверху печь закрывается крышкой после установки колпака и кассеты с материалом. (см. например авторское свидетельство СССР №791779 по кл. С 21Д 9/673 за 1975 г.)Known furnaces for burning material containing a housing with high-temperature masonry and a heating element in the form of spiral electric-shaped electric heaters, a metal cassette with material rolls installed in it, a cap covering the material cassette and a protective gas supply and removal line inside the cap. The oven is covered with a lid from above after installing the hood and the cassette with the material. (see, for example, USSR author's certificate No. 791779 according to class C 21D 9/673 for 1975)

Недостатком этих печей является то, что при замене кассеты с материалом требуется много времени и печь приходится отключать из-за поэтапного удаления колпака и кассеты из печи и установка новой кассеты и колпака. Кроме того, в процессе термообработки внутри колпака постоянно циркулирует защитный газ, который нагревается под колпаком, а затем после удаления из него остывает, а после его следующей подачи внутрь колпакаThe disadvantage of these furnaces is that when replacing the cartridge with the material, it takes a lot of time and the furnace has to be turned off due to the phased removal of the hood and cartridge from the furnace and the installation of a new cartridge and hood. In addition, during the heat treatment, the protective gas constantly circulates inside the cap, which heats up under the cap, and then cools down after removal from it, and after its next supply into the cap

нагревается и этот процесс повторяется. В результате конструкция этих печей получается сложной, большая часть тепла расходуется на нагрев газа и колпака и снижает производительность печей.heats up and this process repeats. As a result, the design of these furnaces is complex, most of the heat is spent on heating the gas and the hood and reduces the productivity of the furnaces.

Так же известны колпаковые печи, содержащие сьемный колпак, на внутренней поверхности которого закреплен нагревательный элемент внутри которого с кольцевым зазором установлен металлический муфель, а под нимBell-type furnaces are also known, containing a removable bell, on the inner surface of which a heating element is fixed inside of which a metal muffle is installed with an annular gap, and under it

установлены бухты материала. В нижней части под кассетой с бухтами расположена форсунка для подачи защитного газа, который постоянно циркулирует внутри муфеля. Колпак и муфель своими торцами, в нижней части, герметизированы песочными затворами. Подвод и отвод газа осуществляется по специальным магистралям. (см. авторское свидетельство СССР №1213077 по кл. С 21 Д 9/673 за 1986 г.)material coils installed. In the lower part under the cassette with coils is a nozzle for supplying a protective gas, which constantly circulates inside the muffle. The cap and the muffle with their ends, in the lower part, are sealed with sand locks. Gas supply and exhaust is carried out through special pipelines. (see USSR author's certificate No. 1213077 according to class C 21 D 9/673 for 1986)

Недостатком этих печей является значительная потеря тепловой энергии, снижение производительности печей при замене обрабатываемого материала в процессе эксплуатации.The disadvantage of these furnaces is a significant loss of thermal energy, a decrease in the productivity of furnaces when replacing the processed material during operation.

Технической задачей предлагаемого решения является снижение времени на замену материала и тепловой энергии при термообработке, увеличение производительности печей и улучшение условий обслуживания в процессе эксплуатацииThe technical task of the proposed solution is to reduce the time to replace material and heat energy during heat treatment, increase the productivity of furnaces and improve service conditions during operation

Указанная задача достигается тем , что в предлагаемой печи обжига, содержащей корпус, внутренняя полость которого армирована высокотемпературной кладкой и установлен электрический нагревательный элемент спиральной формы, съемная крышка, садка материала, изолированная от нагревательного элемента металлическим стаканом, через сыпучий уплотнительный узел и магистраль подачи и удаления газовой среды внутрь стакана, отличающаяся тем, что металлический стакан и садка металла соединены непосредственно с крышкой печи, длина металлического стакана выполнена меньше длины полости корпуса печи, периферийная зона стакана снабжена каналами охлаждения, в его нижней части выполнены опорные выступы, уплотнительный затвор расположен в верхней части корпуса печи, крышка выполнена объемной, внутри которой расположен теплоизолятор, а на ее наружной стороне закреплены магистрали подачи газовой среды и удаления этой среды из полости стакана с запорной арматурой устройствами контроля давления внутри стакана.This task is achieved by the fact that in the proposed kiln, which contains a body, the inner cavity of which is reinforced with high-temperature masonry and has an electric heating element of a spiral shape, a removable cover, a charge of material isolated from the heating element with a metal cup, through a loose sealing unit and a supply and removal line gas medium inside the glass, characterized in that the metal glass and the metal cage are connected directly to the furnace lid, the length of the metal The cup is made smaller than the length of the cavity of the furnace body, the peripheral zone of the glass is equipped with cooling channels, support protrusions are made in its lower part, the sealing shutter is located in the upper part of the furnace body, the lid is voluminous, the heat insulator is located inside, and the supply lines are fixed on its outer side gas medium and the removal of this medium from the cavity of the glass with stop valves pressure control devices inside the glass.

Еще одним отличием является то, что садка металла выполнена в виде каркаса с устройством закрепления на выступах крышки, а выступы на крышке выполнены в виде грузозахватного крюка.Another difference is that the metal cage is made in the form of a frame with a fixing device on the lug protrusions, and the protrusions on the lid are made in the form of a load-gripping hook.

На графической части показан продольный разрез предлагаемой печи для обжига металла, преимущественно бухт проволоки или ленты.The graphic part shows a longitudinal section of the proposed furnace for burning metal, mainly bays of wire or tape.

Предлагаемая печь содержит корпус 1, преимущественно цилиндричес-кой формы, внутренняя поверхность которого армирована высокотемпературной кладкой 2. На наружной поверхности 3 кладки 2 закреплен нагревательный элемент 4 в виде спирального электрического тена, установленного равномерно во внутренней полости 5 В верхней части корпуса 1 над торцем кладки 2 закреплена кольцевая опора 6 с уплотнительным затвором 7, например, песчаного типа. В полости 5 установлен металлический стакан 8 со сплошной боковой стенкой 9 и дном 10 под которым выполнены опорные выступы 11, например, в форме кольцевого бурта на уровне боковой стенки. Внутри стакана 8 установлена садка 12 с бухтами обжигаемого 13 материала с кольцевым зазором 14 в верхней части стакана 8 выполнены каналы 15 под его охлаждение. На периферии стакана 8 закреплены откидные болты 16 и выступ 17 расположенный в уплотнительном затворе 7. На стакане 8 с помощью больов 16 закреплена крышка 18, в средней части которой закреплен теплоизолятор 19. На внутренней стороне крышки 18 жестко закреплены выступы 20 в виде грузозахватных крюков, на которых закрепляются несущие тяги садки 12. На наружной стороне крышки 18 закреплены транспортные опоры 21 и магистрали 22 и 23 для поочередной подачи у удаления газовой среды из стакана 8. Магистраль 22 снабжена манометром 24, а магистраль 23 снабжена трехходовым клапаном 25. Кольцевая опора 6 снабжена выступом 26, служащим для направления стакана при съеме и установки стакана 8 в полость 5.The proposed furnace contains a housing 1, mainly cylindrical in shape, the inner surface of which is reinforced with high-temperature masonry 2. On the outer surface 3 of the masonry 2, a heating element 4 is fixed in the form of a spiral electric ten installed evenly in the inner cavity 5 In the upper part of the housing 1 above the end of the masonry 2 fixed ring support 6 with a sealing shutter 7, for example, sand type. In the cavity 5, a metal cup 8 is installed with a continuous side wall 9 and a bottom 10 under which support projections 11 are made, for example, in the form of an annular collar at the level of the side wall. Inside the glass 8, a cage 12 is installed with bays of calcined 13 material with an annular gap 14 in the upper part of the glass 8 channels 15 are made for its cooling. On the periphery of the cup 8, hinged bolts 16 are fixed and the protrusion 17 is located in the sealing shutter 7. On the cup 8 with the help of pains 16 a lid 18 is fixed, in the middle part of which a heat insulator 19 is fixed. On the inner side of the lid 18, the protrusions 20 are fixed in the form of load hooks, on which the load-carrying rods of the cages are fixed 12. On the outer side of the lid 18, transport supports 21 and lines 22 and 23 are fixed for alternating supply of gas from the nozzle 8. The line 22 is equipped with a pressure gauge 24, and the line 23 is equipped with ehhodovym valve 25. The annular support 6 is provided with a projection 26 which serves for guiding the glass when removing and installing nozzle 8 to the cavity 5.

Сборка, установка бухт в печь и работа печи осуществляется следующим образом. Стакан 8 расположен вне печи и крышка 18 снята. Внутрь садки 12 устанавливается грузозахватным приспособлением. Затем на садке 12 закрепляют крышку 18, затем вместе с крышкой 18 садкой 12 и бухтами 13 устанавливают на стакан 8.. После установки крышку 18 плотно закрепляют с помощью болтов 16, таким образом, чтобы не было подсоса воздуха. После соединения крышки 18 со стаканом 8 из внутренней полости 14 через магистраль 23 выкачивают весь атмосферный воздух. После откачки воздуха клапан 25 закрывают и через магистраль 22 подают внутрь стакана 8 защитный газ (напимер углекислый) и с помощью манометра 24 устанавливают необходимое давление внутри стакана 8, на которое настроен клапан 25. После закачки защитного газа бухты 13 готовы к термообработке. При этом тены 4 печи могут находиться как во включенном положении, так и в выключенном, т.к. они не влияют на процесс сборки стакана 8 Затем с помощью транспортных опор 21 грузозахватным приспособлением крышку 18 вместе со стаканом 8 и садкой 12 с бухтами 13 заводят в полость 5 корпуса 1 печи до тех пор пока стакан 8 не войдет в уплотнительной затвор 7 и рас-положится под собственным весом на кольцевой опоре 6. После этого производится нагрев бухт 13 вместе со стакано8 и садкой 12 до необходимой температуры. После нагрева бухт до необходимой температура крышку 18 вместе со стаканом 8 и садкой 12 снимают с печи и устанавливают на подготовленную площадку, а в печь устанавливается новая порция бухт и процесс повторяется. Сборка и охлаждение бухт осуществляется вне печи и ее работа не влияет на подготовительные операции.Assembly, installation of coils in the furnace and the operation of the furnace is as follows. The glass 8 is located outside the furnace and the lid 18 is removed. Inside the cages 12 is installed by a load gripping device. Then, on the cage 12, the lid 18 is fixed, then, together with the lid 18, the cage 12 and the bays 13 are mounted on the glass 8 .. After installation, the lid 18 is tightly fixed with bolts 16 so that there is no air leakage. After connecting the lid 18 with the glass 8 from the inner cavity 14 through the line 23 pump out all the atmospheric air. After evacuation of air, the valve 25 is closed and protective gas (carbon dioxide, for example) is supplied into the glass 8 through the line 22 and the necessary pressure inside the glass 8 is set using a pressure gauge 24, to which the valve 25 is configured. After the shielding gas is injected, the coils 13 are ready for heat treatment. In this case, the shadows 4 of the furnace can be both in the on position and off, as they do not affect the assembly process of the cup 8 Then, using the transport supports 21 with a lifting device, the cover 18 together with the cup 8 and the cage 12 with the bays 13 is brought into the cavity 5 of the furnace body 1 until the cup 8 enters the sealing shutter 7 and it will rely on its own weight on the ring support 6. After that, the bays 13 are heated together with the glass 8 and cage 12 to the required temperature. After heating the bays to the required temperature, the lid 18 together with the glass 8 and the charge 12 is removed from the furnace and installed on the prepared site, and a new portion of the bays is installed in the furnace and the process is repeated. The coils are assembled and cooled outside the furnace and its operation does not affect the preparatory operations.

Соединение стакана, крышки и садки металла в единый узел позволяет производить подготовительные операции вне печи и упростить процесс замены газовой среда внутри стакана с атмосферной на защитную Кроме того, нагрев и процесс охлаждения бухт в защитной среде не влияют на работу печи и могут производиться вне печи, а сама печь участвует в процессеThe connection of the glass, lid and metal cages into a single unit allows for preparatory operations outside the furnace and to simplify the process of replacing the gas medium inside the glass from atmospheric to protective. In addition, heating and cooling of coils in a protective environment do not affect the operation of the furnace and can be performed outside the furnace, and the furnace itself is involved in the process

обработки бух металла только по своему прямому назначению для нагрева металла. И если нагревать не нужно, то печь включать нет необходимостиprocessing a metal coil only for its intended purpose to heat the metal. And if you do not need to heat, then there is no need to turn on the furnace

Использование предлагаемой обжиговой печи в процессе отжига и закалки бухт проволоки или металлических лент позволяет сократить затраты энергоносителя, полностью исключить потери тепла при отпуске и охлаждении бух, повысить стойкость печей, упростить процесс подготовки бухт к термообработке, а сам технологический цикл сделать безопасным и удобным в процессе использования по сравнению с известными аналогичными печами для термообработки бухт проволоки или лент.The use of the proposed kiln in the process of annealing and hardening of coils of wire or metal strips can reduce energy costs, completely eliminate heat loss during tempering and cooling of coils, increase the stability of furnaces, simplify the process of preparing coils for heat treatment, and make the process cycle safe and convenient in the process use in comparison with known similar furnaces for heat treatment of coils of wire or tapes.

Claims

1. A calcination furnace, comprising a body, the inner cavity of which is reinforced with high-temperature masonry and has an spiral-shaped electric heating element, a removable cover, a material charge insulated from the heating element with a metal cup, through a loose sealing assembly and a gas supply and removal line inside the cup, characterized the fact that the metal cup and the metal cage are connected directly to the furnace lid, the length of the metal cup is less than the length of the cavity of the furnace body , the peripheral zone of the cup is equipped with cooling channels, support protrusions are made in its lower part, a sealing shutter is located in the upper part of the furnace body, the lid is made voluminous, inside of which there is a heat insulator, and on its outer side there are fixed lines for supplying a gas medium and removing this medium from the cavity cups with stop valves pressure control devices inside the cup.

2. The firing furnace according to claim 1, characterized in that the metal cage is made in the form of a frame with a fixing device on the lug protrusions.

3. The kiln according to claim 1, characterized in that the supporting protrusions are made annular.

4. The kiln according to claim 1, characterized in that the supporting protrusions are made separate from each other.

5. The kiln according to claim 2, characterized in that the device for securing the charge on the protrusions is made loop-shaped.

6. The firing furnace according to claim 2, characterized in that the protrusions on the lid for the metal cage are made in the form of a load-gripping hook.