RU65049U1

RU65049U1 - FURNACE FURNACE

Info

Publication number: RU65049U1
Application number: RU2006129657/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Вольхин; Борис Александрович Коновалов; Илья Данилович Плеханов; Борис Евгеньевич Екимов; Александр Федорович Костин; Валентина Викторовна Серикова; Сергей Геннадьевич Гугучкин; Александр Павлович Сериков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Предлагаемое решение относится к области машиностроения в частности к устройствам для к производству тонкой медной ленты электролизом, в частности медной фольги.The proposed solution relates to the field of engineering, in particular to devices for the production of thin copper tape by electrolysis, in particular copper foil.

Технической задачей предлагаемого решения является улучшение качества медной ленты, за счет изменения структуры фольги в процессе термообработки.The technical task of the proposed solution is to improve the quality of the copper tape, due to changes in the structure of the foil during heat treatment.

Указанная техническая задача достигается тем, что рулоны в корзине установлены параллельно боковой поверхности стакана с зазором к его боковой стенки по длине, а магистраль подачи газа внутрь стакана дополнительно снабжена аварийным и обратным клапанами.The specified technical problem is achieved by the fact that the rolls in the basket are installed parallel to the side surface of the glass with a gap to its side wall in length, and the gas supply line inside the glass is additionally equipped with emergency and non-return valves.

Использование предлагаемого технического решения позволит повысить качество медной ленты и полностью исключить окисление поверхности рулонов в процессе термообработки медной ленты по сравнению с известными печами для обжига аналогичного назначения.Using the proposed technical solution will improve the quality of the copper tape and completely eliminate the oxidation of the surface of the rolls during the heat treatment of copper tape in comparison with the known furnaces for roasting for 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 21 Д 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 under class C 21 D 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 колпака 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.The 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 heats up after its next supply into the cap and this process is repeated. 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 известна печь обжига, содержащая корпус, внутренняя полость которой армирована высокотемпературной кладкой и установлен Also known is a kiln containing a housing, the inner cavity of which is reinforced with high-temperature masonry and installed

электрический нагревательный элемент спиральной формы, съемная крышка, корзина с рулонами, изолированная от нагревательного элемента металлическим стаканом, через сыпучий уплотнительный узел и магистраль подачи и удаления газовой среды внутрь стакана, металлический стакан и корзина с рулонами 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.a spiral-shaped electric heating element, a removable lid, a basket with rolls insulated from the heating element with a metal cup, through a loose sealing assembly and a gas supply and removal line inside the cup, a metal cup and a basket with rolls are connected directly to the furnace lid, the length of the metal cup is made shorter than the length of the cavity of the furnace body, the peripheral zone of the glass is equipped with cooling channels, in its lower part there are support projections, a sealing shutter is put at the top of the furnace body, the cover is made of bulk, within which is located a heat insulator, and at its outer side fixed supply line of the gaseous medium and removing the medium from the cavity with a nozzle shutoff valve pressure control devices within the cup.

(см. патент РФ №39331 по кл. С 21 D 9/673 за 2004 г.)(see RF patent No. 39331 according to class C 21 D 9/673 for 2004)

Недостатком этих печей является то, что при расположении рулонов в стакане перпендикулярно боковой поверхности ухудшает прогрев, увеличивает время нагрева и снижает качество термообработки рулонов и приводит к образованию местных дефектов на теле материала в рулонах.The disadvantage of these furnaces is that when the rolls are arranged in the glass perpendicular to the side surface, it worsens heating, increases the heating time and reduces the quality of heat treatment of the rolls and leads to the formation of local defects on the material body in the rolls.

Технической задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков, повышение качества отжига и повышение производительности печей при термообработке рулонного металла, например, медной фольги или медной проволоки.The technical task of the proposed solution is to eliminate these drawbacks, improve the quality of annealing and increase the productivity of furnaces during heat treatment of rolled metal, for example, copper foil or copper wire.

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемой печи обжига, содержащей корпус с высокотемпературной кладкой и нагревательным элементом, съемную крышку соединенную с корзиной для рулонов, причем корзина изолирована от нагревательного элемента металлическим стаканом, внутренняя полость стакана снабжена магистралью подачи и удаления газовой среды расположенной с наружной стороны крышки, при этом рулоны в корзине установлены параллельно This problem is achieved by the fact that in the proposed firing furnace, comprising a housing with high-temperature masonry and a heating element, a removable cover connected to the basket for rolls, the basket is isolated from the heating element by a metal cup, the inner cavity of the cup is equipped with a gas supply and removal line located from the outside sides of the lid, while the rolls in the basket are installed in parallel

боковой поверхности стакана с зазором по длине рулона, а отводящая магистраль дополнительно снабжена аварийным и обратным клапанами.the side surface of the glass with a gap along the length of the roll, and the discharge line is additionally equipped with emergency and non-return valves.

Еще одним отличием печи обжига является то, что аварийный и обратный клапаны выполнены в общем корпусе с попеременным включением при откачке и заполнении полости стакана газом.Another difference of the kiln is that the emergency and non-return valves are made in a common housing with alternating switching on when pumping and filling the glass cavity with gas.

На фиг.1 - показан продольный разрез предлагаемой печи.Figure 1 - shows a longitudinal section of the proposed furnace.

На фиг.2 - сечение по А-А фиг 1Figure 2 - section along aa figure 1

На фиг.3 - узел Б фиг.1 (увеличено).Figure 3 - node B of figure 1 (enlarged).

На фиг.4 - узел В фиг.1 (увеличено)Figure 4 - node In figure 1 (enlarged)

Предлагаемая печь содержит корпус 1, преимущественно цилиндрической формы, внутренняя поверхность которого армирована высокотемпературной кладкой 2. На наружной поверхности 3 кладки 2 закреплено несколько отдельных нагревательных элементов 4 в виде 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 корзина 12 с рулонами обжигаемого материала 13 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 болтов 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 21 корзины 12. На наружной стороне крышки 18 закреплены транспортные опоры 22, а так же подводящая магистраль 23 и отводящей магистраль 24 для поочередной подачи и удаления газовой среды из стакана 8.The proposed furnace contains a housing 1, mainly of cylindrical shape, the inner surface of which is reinforced with high-temperature masonry 2. On the outer surface 3 of the masonry 2, several separate heating elements 4 are fixed in the form of an electric heater installed evenly in the internal 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 basket 12 with rolls of calcined material 13 with an annular gap 14 is installed in the upper part of the glass 8; channels 15 are made for cooling it. On the periphery of the cup 8, hinged bolts 16 and a protrusion 17 located in the sealing shutter 7 are fixed. On the cup 8, with the help of bolts 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 supporting rods 21 of the basket 12 are fixed. On the outer side of the lid 18, transport supports 22 are fixed, as well as a supply line 23 and a discharge line 24 for alternately supplying and removing the gas medium from the glass 8.

Магистраль 23 снабжена манометром 25, а магистраль 24 снабжена клапаном 26. Рулоны 13 установлены на опоры 27, которые закреплены на корзине 12. Наружная поверхность 28, рулонов 13 расположена параллельно внутренней поверхности 29 стакана 8. Клапан 26 имеет поворотную ручку 30 с маховиком 31, корпус 32 с отверстием 33 и игольчатым запорным элементом 34 соединенным с подвижным в осевом направлении стаканом 35 контактирующим с маховиком 31 ручки 30.The line 23 is equipped with a pressure gauge 25, and the line 24 is equipped with a valve 26. The rolls 13 are mounted on the supports 27, which are mounted on the basket 12. The outer surface 28, rolls 13 is parallel to the inner surface 29 of the glass 8. The valve 26 has a rotary handle 30 with a flywheel 31, the housing 32 with an opening 33 and a needle locking element 34 connected to an axially movable glass 35 in contact with the flywheel 31 of the handle 30.

Сборка, установка рулонов в печь и работа печи осуществляется следующим образом. Стакан 8 расположен вне печи и крышка 18 снята. Затем на корзину 12 укладываются грузозахватным приспособлением несколько рулонов 13 с опорами 27, таким образом, чтобы последние вошли в отверстия корзины 12. Затем на стакан 8 устанавливают крышку 18 таким образом чтобы петлеобразные отверстия тяг 21 вошли в крюки выступов 20, а нижние соединились с корзиной 12. После этого, за выступы 22 крышку 18 вместе с корзиной 12 и рулонами 13 устанавливают в стакан 8. После установки крышку 18 плотно закрепляют с помощью болтов 16, таким образом, чтобы соединение между стаканом 8 и крышкой 18 было герметичным. Затем поднимают ручку 30 вверх и вращая маховик 31 клапана 26 закрывают его. После из внутренней полости 14 стакана 8 через отводящую и магистраль 24 откачивают весь атмосферный воздух. После откачки воздуха ручку 30 клапана 26 возвращают в исходное положение и через подающую магистраль 23 подают внутрь стакана 8 защитный газ (например углекислый). С помощью манометра 24 устанавливают необходимое давление внутри стакана 8, на которое настроен клапан 26. На этом сборка стакана 8 заканчивается и он вместе с рулонами 13 устанавливают в полость 5 печи, включают нагревательные элементы 4 и производят термообработку. После установки крышки 19 каналы 15 подсоединяются к магистрали охлаждения и заполняются охлаждающей жидкостью, например, водой. При этом нагревательные элементы 4 печи Assembly, installation of rolls 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. Then, several rolls 13 with supports 27 are stacked on the basket 12 by the load gripping device so that the latter enter the holes of the basket 12. Then, the lid 18 is mounted on the glass 8 so that the loop-shaped holes of the rods 21 enter the hooks of the protrusions 20, and the lower ones are connected to the basket 12. After that, over the protrusions 22, the lid 18 together with the basket 12 and the rolls 13 are installed in the glass 8. After installation, the lid 18 is tightly fixed with bolts 16, so that the connection between the glass 8 and the lid 18 is tight. Then lift the handle 30 up and rotating the flywheel 31 of the valve 26 close it. After from the internal cavity 14 of the glass 8 through the exhaust and line 24 pump out all the atmospheric air. After evacuation of air, the handle 30 of the valve 26 is returned to its original position and protective gas (for example, carbon dioxide) is supplied into the glass 8 through the supply line 23. Using the pressure gauge 24, the necessary pressure is set inside the cup 8, to which the valve 26 is configured. This completes the assembly of the cup 8 and together with the rolls 13 are installed in the cavity 5 of the furnace, the heating elements 4 are turned on and the heat treatment is carried out. After installing the cover 19, the channels 15 are connected to the cooling line and filled with coolant, for example, water. In this case, the heating elements 4 of the furnace

могут находиться как во включенном положении, так и в выключенном, т.к. они не влияют на процесс сборки стакана 8. Установку стакана 8 производят с помощью транспорных опор 22 грузозахватным приспособлением. Крышку 18 вместе со стаканом 8, корзиной 12 с рулонами 13 заводят в полость 5 корпуса 1 печи до тех пор пока стакан 8 не войдет в уплотнительной затвор 7 и расположится под собственным весом на кольцевой опоре 6. После подачи и заполнения каналов 15 водой производится нагрев рулонов 13 вместе со стаканом 8 и корзиной 12 до необходимой температуры. После нагрева рулонов 13 до необходимой температура крышку 18 вместе со стаканом 8 и корзиной 12 снимают с печи и устанавливают на подготовленную площадку, а в печь устанавливается другая аналогично собранная конструкция с рулонами и процесс повторяется.can be both in the on position and off, as they do not affect the assembly process of the glass 8. The installation of the glass 8 is carried out using conveyor supports 22 with a load gripping device. The lid 18 together with the glass 8, the basket 12 with the rolls 13 is inserted into the cavity 5 of the furnace body 1 until the glass 8 enters the sealing shutter 7 and is placed under its own weight on the ring support 6. After the channels 15 are fed and filled with water, heating is performed rolls 13 together with a glass 8 and a basket 12 to the required temperature. After heating the rolls 13 to the required temperature, the lid 18 together with the glass 8 and the basket 12 is removed from the furnace and installed on the prepared site, and another similarly assembled structure with rolls is installed in the furnace and the process is repeated.

Соединение стакана, крышки и садки металла в единый узел позволяет производить подготовительные операции вне печи и упростить процесс замены газовой среды внутри стакана с атмосферной на защитную Кроме того, нагрев и процесс охлаждения рулонов в защитной среде не влияют на работу печи и могут производиться вне печи, а сама печь участвует в процессе обработки рулонов металла только по своему прямому назначению для нагрева металла. И если нагревать не нужно, то печь включать нет необходимости. Расположение боковой поверхности бухт параллельно боковой поверхности стакана позволяет равномерно производить нагрев рулонов и уменьшить время на термообработку при нагреве. Выполнение клапана с поворотной ручкой позволяет расширить зону работы клапана и соединить функции обратного клапана и аварийного клапана в одном клапане, что позволяет упростить конструкцию клапана и отводящую магистраль перекрывать с помощью этого же клапана.The 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 processing of metal coils only for its intended purpose for heating the metal. And if you do not need to heat, then there is no need to turn on the furnace. The location of the side surface of the coils parallel to the side surface of the glass allows you to evenly heat the rolls and reduce the time for heat treatment during heating. The execution of the valve with a rotary handle allows you to expand the zone of operation of the valve and combine the functions of the non-return valve and the emergency valve in one valve, which simplifies the design of the valve and the outlet pipe using the same valve.

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 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

охлаждении рулонов, расширить диапазон температур и полностью исключить окисления поверхности и разрушение уже имеющейся окисной пленки на металле в процессе термообработки по сравнению с известными аналогичными печами для термообработки бухт проволоки или лент из цветного металла, преимущественно из меди.cooling coils, expand the temperature range and completely eliminate surface oxidation and the destruction of the existing oxide film on the metal during heat treatment compared to the known similar furnaces for heat treatment of wire bays or non-ferrous metal strips, mainly made of copper.

Claims

1. The roasting furnace, comprising a housing with high-temperature masonry and a heating element, a removable lid connected to the basket for rolls, and the basket is isolated from the heating element by a metal cup, and the inner cavity of the cup is equipped with a gas supply and removal line located on the outside of the lid characterized in that the rolls in the basket are installed parallel to the side surface of the glass with a gap along the length of the roll, and the supply line is additionally equipped with emergency and non-return valves .

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the heating elements of the furnace are installed along the outer surface of the glass.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the emergency and non-return valves are made in a common housing.