SU1133307A1 - Convector ring for heating charge in hood furnaces - Google Patents

Convector ring for heating charge in hood furnaces Download PDF

Info

Publication number
SU1133307A1
SU1133307A1 SU833634897A SU3634897A SU1133307A1 SU 1133307 A1 SU1133307 A1 SU 1133307A1 SU 833634897 A SU833634897 A SU 833634897A SU 3634897 A SU3634897 A SU 3634897A SU 1133307 A1 SU1133307 A1 SU 1133307A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channels
radial
heating
area
convector
Prior art date
Application number
SU833634897A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Кусов
Сергей Анатольевич Башкатов
Наталья Павловна Кусова
Петр Михайлович Михалев
Владимир Иванович Баранов
Original Assignee
Институт черной металлургии
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 Институт черной металлургии filed Critical Институт черной металлургии
Priority to SU833634897A priority Critical patent/SU1133307A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1133307A1 publication Critical patent/SU1133307A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

КОНВЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ НАГРЕВА САДКИ В КОЛПАКОВЫХ ПЕЧАХ, содержащее опорные диски с центральным отверстием и радиальными циркул ционными каналами, и радиальные ребpa жесткости между дисками, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  равномерности нагрева, радиальные циркул ционные каналы в дисках выполнены в виде диффузоров в направлении от периферии к центру , при этом площадь каналов в горизонтальном сечении составл ет 0,0250 ,2 площади опорного диска. ро 00 :оA CONVECTOR RING FOR HEATING THE GARDENS IN BULK OVENS, containing supporting discs with a central hole and radial circulation channels, and radial stiffeners between the discs, characterized in that the radial circulation channels in the discs are made in the form of diffusers in the direction from the periphery to the center, while the area of the channels in the horizontal section is 0.0250, 2 of the area of the supporting disc. po 00: o

Description

Изобретение относитс  к металлур гии, в частности к листопрокатному производству, и совершенствует процесс отжига холоднокатаной полосово стали. Известна конструкци  конвекторно го кольца, содержаща  цеитральньй диск с конфузорными циркул ционными каналами, образованньпда радиальньми опорными ребрами, на которых жестко установлены верхний и нижний опорш 1е диски с равномерно расположенны в по их плоскост м отверсти ми, су марна  площадь которых составл ет 0,1-0,15 от всей площади опорного диска. Отжиг рулонов в колпаковой печи с такой конструкцией конвектор ного кольца ос5пцествл ют следующим образом. На стенде формируют стопу из трех-четырех рулонов, размеща  между ними конвекторные кольца. Стопу накрьгаают муфелем, осуществл  ют холодную продувку подмуфельного пространства защитным газом, включают циркул ционнм вентил тор и став т нагревательньй колпак. В процессе нагрева циркул ционный вен тил тор засасывает защитньй газ из внутренней полости стопы рулонов и под избыточным давлением подает его через выхлопную щель в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Двига сь по кольцевому зазору, защитный газ нагреваетс  от муфел , а при прохождении по каналам конвекторных колец во внутрен иою полость стопы передает тепло торцам рулонов. После нагрева метал ла до температуры отжига, например 690-7 ЮС, и соответствующей выдерж ки нагрёвательньй колпак снимают и осуществл ют процесс охлаждени  сто пы рулонов под муфелем. В процессе охлаждени  защитный газ отбирает тепло от рулонов и передает его муфелю , а от него - в окружающее прос ранство LO Недостатками отжига рулонов жест с использованием такой конструкции конвекторного кольца  вл ютс  низка производительность процесса отжига и неудовлетворительное качество отожж1енного листа. Низка  производи тельность процесса отжига обусловле на тем, что защитный газ передает тепло рулонам в основном через опор ные диски, т.е. через экраны. Такой вид теплопередачи  вл етс  неэффективным . Наличие в опорных дисках отверстий диаметром пор дка 50100 мм не позвол ет существенно улучшить теплопередачу от циркулирзтощего защитного газа к торцам рулонов. Газ не излучает тепло. А теплопередача конвекцией крайне низка, так как при высоте конфузорных каналов конвекторного кольца пор дка 50 мм и угле раскрыти  струи защитного газа 18-26 он практически не омывает торцовую поверхность рулона над отверстием . Кроме того, при отжиге рулонов жести с такой конструкцией конвекторного кольца имеет место неравномерность механических свойств по длине полосы, вызванна  перегревом наружных витков рулона. На перегрев витков вли ет излучение непосредственно от муфел , теплопередача в радиальном направлении и то, что площадь живого сечени  кольца по толщине намотки одинакова. Соответственно Наружные витки получают избьп-ок тепла в осевом направлении. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  конвекторное кольцо дл  нагрева садки в колпаковых печах, содержащее опорные диски с центральным отверстием , радиальными циркул ционными каналами и радиальные ребра жесткости между дисками .2. Недостатком известного конвекторного кольца  вл етс  значительна  неравномерность нагрева садки в колпаковых печах. Это св зано с тем, что торцы рулонов омываютс  циркулирующим теплоносителем, проход  по радиальным каналам в дисках, при зтом относительна  площадь соприкосновени  дыма и металла у внутренних слоев садки недостаточна, чтобы подвести дополнительное количество тепла, необходимое дл  компенсации передачи тепла металлу излучением от муфел . Цель изобретени  - повышение равномерности нагрева. Поставленна  цель достигаетс  тем, что у конвекторного кольца дл  нагрева садки в колпаковых печах, содержащего опорные диски с центральным отверстием и радиальными циркул даонными каналами, и радиальные ребра жесткости между дисками, радиальные циркул ционные каналы в дисках выполнены в виде диффузоров в направлении от периферии к центру, при этом площадь каналов в горизонтальном сечении составл ет 0,025-0,2 площади опорного диска. Применение конвекторного кольца йредлагаемой конструкции позвол ет увеличить интенсивность подвода теп ла к торцам рулонов, расположенным ближе к оси печи. Это дает возможность более равномерно нагревать са ку, т.е. более интенсивный подвод тепла к внутренним торцам рулонов компенсирует теплоотдачу излучением от муфел  к внешним сло м металл в рулонах. На фиг. 1 представлено конвектор ное кольцо, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Конвекторное кольцо состоит из центрального диска 1 с жестко- установленными на его поверхност х опор ньп радиальными ребрами 2, образую щиьи между собой конфузорные 3 и ди фузорные 4 каналы. На опорных радиальных ребрах 2 жестко установлены верхний 5 и нижний 6 опорные диски. В опорных дисках 5 и 6 выполнены радиальные диффузорные циркул ционные каналы 7, совпадающие по форме и месторасположению с диффузорными каналами 4. Причем площадь радиальных диффузорных циркул ционных каналов 7 составл ет 0,025-0,2 площади опорного диска. Отжиг стопы рулонов в коппаковой печи с предлагаемой конструкцией конвекторного кольца осуществл ют следующим образом. На стенде формируют стопу из тре четырех рулонов, устанавлива  между рулонами конвекторные кольца. Стопу накрывают муфелем, осуществл ют холодную продувку, включают циркул ционный вентил тор и став т нагрева тельный колпак. В процессе нагрева циркул ционным вентил тором засасывают защитный газ из внутренней полости стопы рулонов и под избыточным давлением подают в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулоно Защитньй газ нагревают от муфел  и направл ют в конфузорные 3 и диффузорные 4 каналы конвекторных копец и далее - во внутреннюю полость стопы рулонов и на всас вентил тора. Циркулиру  через конфузорные каналы 3, защитный газ передает тепло верхнему 5 и нижнему 6 опорным дискам , от которых тепло теплопроводностью передаетс  торцам рулонов. Защитньй газ, циркулирующий через ди1)фузорные каналы 4 и соответствующие им диффузорные каналы 7,непосредственно передает тепло конвекдаей торцам рулонов. Часть тепла руло- . нам стопы передаетс  излучением от муфел . После нагрева стопы рулонов жести до температуры отжига, например 580-600 С ,и проведени  соответствующей выдержки нагревательньй колпак снимают и осуществл ют процесс охлаждени  металла под муфелем до температуры, например, 120-180С. При охлаждении защитный газ отбирает тепло как от опорных дисков, так и непосредственно от торцов рулонов и передает его муфелю. Площадь диффузорных каналов в горизонтальном сечении составл ет 0,025-0,2 площади опорного диска. При увеличении соотношени  площадей более 0,2 происходит сваривание витков рулонов садки из-за их см ти  в результате высоких удельных нагрузок на торце рулонов. При уменьшении соотношени  площадей менее 0,025 значительно увеличиваетс  неравномерность температур по радиусу рулонов садки, что приводит к ухудшению качества и снижению производительности печи. Применение конвекторного кольца предлагаемой конструкции в колпаковых печах позвол ет повысить равномерность нагрева садки, что обеспечивает улучшение качества нагрева металла и повышение производительности печи..The invention relates to metallurgy, in particular, to sheet-rolling production, and improves the annealing process of cold-rolled strip steel. The known design of a convector ring, containing a zeitral disk with confused circulation channels, is formed by radial support ribs, on which the upper and lower support 1e are rigidly mounted with evenly spaced holes in their planar holes, sumarn area of 0.1 -0.15 from the whole area of the supporting disc. The annealing of coils in a bell-type furnace with such a design of a convector ring is particularly important as follows. At the stand, a stack of three to four rolls is formed, placing convector rings between them. A stop is muffled with a muffle, a cold purge of the muffle space is carried out with a protective gas, the circulation fan is turned on, and a heating cap is placed. In the process of heating, the circulating ventilator sucks the shielding gas from the inner cavity of the coil's foot and, under overpressure, supplies it through the exhaust slot into the annular gap between the muffle and the coil's foot. Moving through the annular gap, the protective gas heats up from the muffle, and when convector rings pass through the channels into the internal cavity of the foot, it transfers heat to the ends of the rolls. After the metal is heated to an annealing temperature, for example, 690–7 C, and the corresponding holding, the heating cap is removed and the process of cooling the rolls under the muffle is carried out. During the cooling process, the protective gas removes heat from the coils and transfers it to the muffle, and from it to the surrounding space LO. The disadvantages of annealing coils using this design of a convector ring are the low productivity of the annealing process and the unsatisfactory quality of the annealed sheet. The productivity of the annealing process is low due to the fact that the shielding gas transfers heat to the coils mainly through the supporting disks, i.e. through the screens. This type of heat transfer is inefficient. The presence of holes in the supporting discs with a diameter of the order of 50100 mm does not allow a significant improvement in heat transfer from the circulating protective gas to the ends of the coils. Gas does not radiate heat. And convection heat transfer is extremely low, since with a height of confused channels of the convector ring of about 50 mm and an angle of opening the protective gas jet 18-26, it practically does not wash the end surface of the roll above the hole. In addition, during annealing of rolls of tin with such a design of a convector ring, there is an unevenness of mechanical properties along the length of the strip, caused by overheating of the outer turns of the roll. The overheating of the coils is influenced by radiation directly from the muffle, heat transfer in the radial direction and the fact that the area of the living section of the ring is the same in terms of the thickness of the winding. Accordingly, the outer turns get beat-heat in the axial direction. Closest to the invention by technical essence is a convector ring for heating the set in bell-type furnaces, which contains supporting disks with a central hole, radial circulation channels and radial stiffening ribs between the disks .2. A disadvantage of the known convector ring is the considerable non-uniformity of the heating of the charge in the bell-type furnaces. This is due to the fact that the ends of the coils are washed by the circulating coolant, the passage through the radial channels in the disks, while the relative contact area of smoke and metal at the inner layers of the charge is insufficient to supply the additional heat necessary to compensate for the heat transfer to the metal by radiation from the muffle. The purpose of the invention is to increase the uniformity of heating. This goal is achieved by the fact that the convector ring for heating the charge in bell-type furnaces, containing supporting discs with a central hole and radial circulating channels, and radial stiffening ribs between the disks, the radial circulation channels in the disks are made in the form of diffusers in the direction from the periphery to the center, while the area of the channels in the horizontal section is 0.025-0.2 of the area of the supporting disk. The use of the convector ring of the proposed structure allows an increase in the intensity of the heat supply to the ends of the rolls located closer to the furnace axis. This makes it possible to heat the cac more evenly, i.e. more intensive heat supply to the inner ends of the coils compensates the heat transfer by radiation from the muffle to the outer layers of metal in the coils. FIG. 1 shows a convector ring, general view; in fig. 2, section A-A in FIG. 1. A convector ring consists of a central disk 1 with radial ribs 2 fixed on its surface of the supports, forming between them confused 3 and diffuse 4 channels. On the supporting radial ribs 2 rigidly installed the upper 5 and lower 6 supporting discs. Radial diffuser circulation channels 7 are made in supporting disks 5 and 6, which coincide in shape and location with diffuser channels 4. Moreover, the area of radial diffusion circulation channels 7 is 0.025-0.2 of the area of the supporting disk. Annealing of the coil foot in the coppack oven with the proposed design of the convector ring is carried out as follows. At the stand, a stack of three four rolls is formed; convector rings are installed between the rolls. The stack is covered with a muffle, cold purged, the circulation fan is turned on, and the heating cap is placed. In the process of heating, the circulating fan sucks in protective gas from the inside of the foot of the coils and, under overpressure, serves the annular gap between the muffle and the coil's foot. the cavity of the foot rolls and the suction of the fan. Circulating through confused channels 3, the protective gas transfers heat to the upper 5 and lower 6 support disks, from which heat is transferred by thermal conductivity to the ends of the rolls. The protective gas circulating through the di1) fusor channels 4 and the corresponding diffuser channels 7 directly transfers heat by convection to the ends of the coils. Part of the heat of the roll-. Our feet are transmitted by radiation from a muffle. After the stack of sheet metal is heated to an annealing temperature, for example 580-600 ° C, and an appropriate exposure is carried out, the heating cap is removed and the metal under the muffle is cooled to a temperature of, for example, 120-180 ° C. When cooled, the protective gas picks up heat both from the supporting discs and directly from the ends of the rolls and transfers it to the muffle. The area of the diffuser channels in the horizontal section is 0.025-0.2 of the area of the supporting disc. With an increase in the ratio of areas of more than 0.2, the coils of the charge coil are welded due to their wear as a result of high specific loads on the end of the coils. With a decrease in the area ratio of less than 0.025, the non-uniformity of temperatures along the radius of the charge rolls significantly increases, which leads to a deterioration in quality and a decrease in furnace productivity. The use of the convector ring of the proposed design in bell-type furnaces improves the uniformity of the heating of the charge, which improves the quality of heating of the metal and increases the productivity of the furnace.

bLbL

jj

4 64 6

1 212

Фиг,2FIG 2

Claims (1)

КОНВЕКТОРНОЕ КОЛЬЦО ДЛЯ НАГРЕВА САДКИ В КОЛПАКОВЫХ ПЕЧАХ, содержащее опорные диски с центральным отверстием и радиальньми циркуляционными каналами, и радиальные реб-* ра жесткости между дисками, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, радиальные циркуляционные каналы в дисках выполнены в виде диффузоров в направлении от периферии к центру, при этом площадь каналов в горизонтальном сечении составляет 0,0250,2 площади опорного диска.CONVECTOR RING FOR HEATING A CARTRIDGE IN A CAPPER FURNACE, containing support disks with a central hole and radial circulation channels, and radial stiffeners between the disks, characterized in that, in order to increase the uniformity of heating, the radial circulation channels in the disks are made in the form of diffusers in the direction from the periphery to the center, while the area of the channels in the horizontal section is 0.0250.2 of the area of the support disk.
SU833634897A 1983-08-18 1983-08-18 Convector ring for heating charge in hood furnaces SU1133307A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833634897A SU1133307A1 (en) 1983-08-18 1983-08-18 Convector ring for heating charge in hood furnaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833634897A SU1133307A1 (en) 1983-08-18 1983-08-18 Convector ring for heating charge in hood furnaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1133307A1 true SU1133307A1 (en) 1985-01-07

Family

ID=21079098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833634897A SU1133307A1 (en) 1983-08-18 1983-08-18 Convector ring for heating charge in hood furnaces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1133307A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Аптерман В.Н. Колпаковые печи. М., Металлурги , 1965, с. 123, рис. VI-7. 2. Авторское свидетельство СССР № 558057, кл. С 21D 9/673, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4310302A (en) Batch coil annealing furnace baseplate
US4147506A (en) Method and apparatus for heating coils of strip
CA1106168A (en) Method and apparatus for heating coils of strip
US3219331A (en) Heat treating furnace
SU1133307A1 (en) Convector ring for heating charge in hood furnaces
US3904356A (en) Open coil heat shielding
JPS6320287B2 (en)
US3975145A (en) Open coil heat shielding
RU2040751C1 (en) Bell-type furnace for annealing of metal in roll
SU1139761A1 (en) Convector ring
RU2128234C1 (en) Bell-type furnace
RU2052517C1 (en) Convector ring for annealing metal in hood-type furnace
SU825655A1 (en) Method of protective gas circulation in cupola furnaces
JPS6321569Y2 (en)
SU1235945A1 (en) Stand for bell-type furnace
SU1310441A1 (en) Convector ring
US3516649A (en) Annealing furnace for coil material
SU1735690A1 (en) Electric-gas bell furnace for annealing of coiled metal
SU750239A1 (en) Hood-type furnace for heat-treating of metal
SU1234446A2 (en) Bell-type furnace stand
SU1203119A1 (en) Convector plate
RU2096710C1 (en) Bell-type furnace
SU1744130A1 (en) Electric furnace for thermal treatment of reels
SU1217899A1 (en) Convector ring
SU506745A1 (en) Convector ring