SU1303802A1

SU1303802A1 - Method for sealing loading/unloading opening of continuous furnaces and gas gate for continuous furnaces

Info

Publication number: SU1303802A1
Application number: SU853864058A
Authority: SU
Inventors: Борис Георгиевич Подольский; Вилен Александрович Терентьев; Владимир Михайлович Калганов; Александр Федосеевич Малец; Андрей Юрьевич Хлепетин; Ирина Авенировна Титова
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1985-03-05
Publication date: 1987-04-15

Abstract

Изобретение относитс к области термообработки ста. 1ьной нолосы в защитной газовой среде и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и .машиностроительной промышленности. Цель изобретени - стабилизаци режима уплотнени проемов загрузки и выгрузки термических печей. При номинальном давлении в печи нагнетае.мый циркул ционным вентил тором газ создает в затворе давление. равное давлению зан итной атмосферы в рабочем пространстве печи. При понижении давлени в печи от его номинального значени температуру газовой среды в контуре увеличивают, в результате этого снижаетс газоплотность циркулирующего газа, а следовательно, и давление в затворе при посто нной (объемной) производительности вентил тора. При повышении давлени в печи температуру газа в контуре понижают , плотность газа увеличиваетс , вследствие чего повышаетс давление в затворе . В затворе за счет энергии циркул ционного вентил тора 11 защитный газ из камеры отсоса 5 подаетс в коллектор 13 и, вытека через щелевое сопло 14, в форме плоского струйного течени поступает в камеру 4 нагнетани , обдува электронагреватель 16. В результате повышени давлени защитного газа в прот жной печи 1 датчик 20 давлени дает сигнал об изменении давлени на регул тор 18, где он сравниваетс с сигналом от задатчика 19, который определ ет номинальное давление в печном пространстве. В соответствии с изменением давлени газов в печи от его номинального уровн регул тор 18 соответственно измен ет количество электроэнергии от сети к электронагревателю 1(3. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. г%: (О (Л со о со 00 о to rpa..lThe invention relates to the field of heat treatment of a hundred. 1 nosy in a protective gaseous environment and can be used in units of thermal and thermochemical metal processing in the metallurgical and machine-building industries. The purpose of the invention is to stabilize the sealing regime of the loading and unloading openings of thermal furnaces. At a nominal pressure in the furnace, the gas pumped by the circulation fan creates pressure in the gate. equal to the pressure of the occupied atmosphere in the working space of the furnace. When the pressure in the furnace decreases from its nominal value, the temperature of the gas medium in the circuit increases, as a result, the gas density of the circulating gas decreases, and consequently, the pressure in the gate at a constant (volumetric) performance of the fan. As the pressure in the furnace increases, the gas temperature in the circuit decreases, the gas density increases, and as a result, the pressure in the gate increases. In the gate, due to the energy of the circulation fan 11, the protective gas from the suction chamber 5 is supplied to the collector 13 and, flowing out through the slot nozzle 14, in the form of a flat jet flow enters the injection chamber 4, blowing the electric heater 16. As a result of the increase in the protective gas pressure By the passive furnace 1, the pressure sensor 20 signals a pressure change to the regulator 18, where it is compared with the signal from the setting device 19, which determines the nominal pressure in the furnace space. In accordance with the change in the gas pressure in the furnace from its nominal level, the regulator 18 accordingly changes the amount of electricity from the network to the electric heater 1 (3 .2 s. And 1 Cpf., 2 ill. G%: (O ( L with about with 00 about to rpa..l

Description

Изобретение относитс к области термообработки стальной полосы в защитной газовой среде и может быть использовано в агрегатах термической и термохимической обработки металла в металлургической и машиностроительной промышленности.The invention relates to the field of heat treatment of steel strip in a protective gaseous environment and can be used in units of thermal and thermochemical metal processing in the metallurgical and engineering industries.

Цель изобретени - стабилизаци режима уплотнени проемов загрузки и выгрузки термических печей.The purpose of the invention is to stabilize the sealing regime of the loading and unloading openings of thermal furnaces.

Способ осуш,ествл етс следуюш,им образом .The method of drying is as follows.

При номинальном давлении заш,итного газа в печи нагнетаемый циркул ционным вентил тором газ создает в затворе давление газа, равное давлению защитной атмосферы в рабочем пространстве печи. При понижении давлени газа в печи от его номинального значени температуру газовой среды в контуре увеличивают, в результате этого снижаетс плотность циркулирующего газа, а следовательно, при посто нной объемной производительности вентил тора давление газа в затворе понизитс н останетс равным давлению среды в проходной печи. При повышении давлени газа в печи температуру среды в контуре понижают, при этом плотность ее увеличиваетс , вследствие чего давление газовой среды в циркул ционном контуре повышаетс . Изменение температуры циркулирующего газа производитс до момента выравнивани давлени газовой среды в печи и уплотн ющем устройстве .At the nominal pressure of the gas in the furnace, the gas injected into the furnace by the circulation fan creates in the gate a gas pressure equal to the pressure of the protective atmosphere in the working space of the furnace. When the gas pressure in the furnace decreases from its nominal value, the temperature of the gas medium in the circuit increases, as a result, the density of the circulating gas decreases, and therefore, with a constant volumetric capacity of the fan, the gas pressure in the gate will decrease and remain equal to the pressure of the medium in the continuous furnace. With increasing pressure of the gas in the furnace, the temperature of the medium in the circuit decreases, and its density increases, as a result of which the pressure of the gas medium in the circulation circuit increases. The change in the temperature of the circulating gas is made until the pressure in the gas medium in the furnace and sealing device is equalized.

На фиг.1 показан газовый затвор, установленный на прот жной печи, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Fig. 1 shows a gas seal mounted on a stretching furnace, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1.

Газовый затвор устанавливаетс на загрузочном или разгрузочном проеме проходной печи 1 дл термообработки движущейс по роликам 2 полосы 3. Затвор разде- ;1ен на камеры 4,5 нагнетани , отсоса и входную камеру 6, разграниченные щторками 7 и промежуточным щелевым соплом 8, размещенным на коллекторе 9 с автономным подводом защитного газа по трубопроводу 10. Камера 5 отсоса соединена со всасом циркул ционного вентил тора 11, а его выхлопной патрубок через дроссельный орган 12 соединен с напорным коллектором 13, на котором внутри камеры нагнетани установлено щелевое сопло 14. В непосредственной близости от среза щелевого сопла, в его продольной осевой плоскости, укреплен на изол торе 15 малоинерционной электронагреватель 16, подключенный к электросети посредством клемм 17 через регул тор 18, св занный с задатчиком 19 и датчиком 20 давлени .The gas shutter is installed on the loading or unloading opening of the pass-through furnace 1 for heat treatment of the strip 2 moving along the rollers 3. The shutter is divided into 4.5 injection chambers, suction and inlet chamber 6 delimited by scraps 7 and an intermediate slotted nozzle 8 located on the collector 9 with an autonomous supply of protective gas through the pipeline 10. The suction chamber 5 is connected to the inlet of the circulation fan 11, and its exhaust pipe through the throttle body 12 is connected to a pressure manifold 13, on which inside the pressure chamber A slotted nozzle 14 is installed. In the immediate vicinity of the slotted nozzle section, in its longitudinal axial plane, a low-speed electric heater 16 is connected to the insulator 15 and connected to the electrical network via terminals 17 via a regulator 18 connected to the setting device 19 and the pressure sensor 20.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При увеличении давлени защитного газа в печном пространстве под действием избыточного давлени газова среда через печной проем поступает в камеру 4 нагнетани газового затвора, откуда за счет перепада давлени поступает в камеру 5 отсоса черезWhen the pressure of the protective gas in the furnace space increases, under the action of an overpressure, the gaseous medium through the furnace opening enters the gas valve discharge chamber 4, from which due to the pressure differential enters the suction chamber 5 through

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

пережим, образованный полкой и одной из щторок 7. За счет энергии циркул ционного вентил тора 11 защитный газ из камеры 5 отсоса подаетс в коллектор 13 и, вытека через щелевое сопло 14 в форме плоского струйного течени , поступает в камеру 4 нагнетани , обдува электронагреватель 16. В случае несоответстви давлени защитного газа в прот жной печи номинальному значению датчик 20 давлени дает сигнал об изменении давлени на регул тор 18, где он сравниваетс с сигналом от задатчика 19, определ ющим номинальное давление газа в печном пространстве. При превышении давлени защитного газа в нечи его номинального значени регул тор 18 уменьшает подачу электроэнергии от сети к электронагревателю 16, при этом происходит уменьп е- ние температуры газа в цирку/тционном контуре затвора и газоплотность его увеличиваетс . Таким образом, уменьшение температуры газовой среды в циркул ционной контуре вызывает выравнивание давлени газа в печном пространстве и напорной камере 4 затвора, т. е. процесс герметизации стабилизируетс . В случае уменьшени давлени защитного газа в печном пространстве датчик 20 давлени дает си1-на,:1 регул тору 18 на увеличение подводимой электроэнергии к электронагревателю 16 и температура газовой среды в циркул ционном контуре затвора повышаетс , а газоилотность циркул ционной CTynein-i соответственно уменьшаетс .the pinch formed by the shelf and one of the flaps 7. Due to the energy of the circulating fan 11, the protective gas from the suction chamber 5 is supplied to the collector 13 and, flowing out through the slot nozzle 14 in the form of a flat jet flow, enters the injection chamber 4, blowing the electric heater 16 If the protective gas in the stretching furnace does not match the nominal value, the pressure sensor 20 gives a signal of a pressure change to the regulator 18, where it is compared with the signal from the setting device 19, which determines the nominal pressure of the gas in the furnace spaces e. When the pressure of the protective gas in excess of its nominal value, the regulator 18 reduces the supply of electricity from the mains to the electric heater 16, thus reducing the gas temperature in the circuit / gate of the gate and its gas density increases. Thus, reducing the temperature of the gaseous medium in the circulation circuit causes the gas pressure to equalize in the furnace space and the pressure chamber 4 of the gate, i.e., the sealing process is stabilized. In the case of a decrease in the protective gas pressure in the furnace space, the pressure sensor 20 gives Si1-on: 1 to the regulator 18 to increase the supply of electricity to the electric heater 16 and the temperature of the gaseous medium in the circulation circuit of the shutter increases, and the gas-neutrality of the circulation CTynein-i decreases accordingly.

В результате того, что система регулировани газоплотности имеет врем запаздывани , которое зависит от тепловой инерции электронагревател , то дл повьплени надежности работы затвора в его конструкции предусмотрены еще два уплотн юпшх звена: входна шторка 7 с входной каме рой 6 и дополнительна завеса, вытекаю ща из щелевого сопла 8. Защитный газ в это сопло подаетс через трубопровод 10 и коллектор 9 от автономного источника. Liiip- кул ционна ступень на номинальном режиме удерживает 90% от общего перепада давлени , срабатываемого затвором, оставшиес 10% от печного давлени приход тс на дополнительную завесу и пережим с входной камерой.Due to the fact that the gas tightness control system has a lag time that depends on the thermal inertia of the electric heater, in order to increase the reliability of the shutter's operation, two more seals of the joints are provided in its design: the entrance curtain 7 with the entrance chamber 6 and the additional curtain flowing from slotted nozzle 8. The protective gas into this nozzle is supplied through conduit 10 and collector 9 from an independent source. Liip-cool- ing stage at the nominal mode keeps 90% of the total pressure differential triggered by the shutter, the remaining 10% of the furnace pressure falls on the additional curtain and is clamped to the inlet chamber.

В зависимости от требований к газовому режиму термообработки металла в прот жной печи возможны различные варианты настройки режима газодинамического уплотнени загрузочно-разгрузочных проемов. В частности, дл исключени выбросов печной атмосферы в окружающую среду в ко. 1лек- тор 9 следует подавать нейтральный газ. например азот, причем циркул ционна ступень- может быть настроена таким образом, что часть нейтрального газа будет поступать в печь, гарантиру отсутствие выбросов печной атмосферы за пределы агрегг- та. В случае недопустимости подсосов окруDepending on the requirements for the gas mode of heat treatment of a metal in a stretching furnace, various options are available for setting the gas-dynamic seal mode of the loading and unloading openings. In particular, to exclude emissions of the furnace atmosphere into the environment in co. Lens 9 should be supplied with neutral gas. for example, nitrogen, and the circulation stage can be adjusted in such a way that a part of the neutral gas will flow into the furnace, ensuring that no furnace atmosphere is discharged outside the unit. In the case of non-suction

жающего воздуха в печное пространство в процессе регулировани газоплотности затвора циркул ционна ступень может быть настроена с помощью дроссельного органа 12 на режим полного удалени дополнительного газа из затвора через входной пережим , а это исключает возможные кратковременные подсосы воздуха во внутрипечное пространство.In the process of regulating the gas tightness of the shutter, the circulating stage can be adjusted with the help of the throttle body 12 to completely remove additional gas from the shutter through the inlet clamp, which eliminates possible short-term air leaks into the intrahepatic space.

Дл достижени минимального времени запаздывани предложенной системы регу- лировани необходимо стремитьс к применению электронагревател небольшого диаметра и увеличению скорости его обдувки защитным газом. Оптимальные конструктивные параметры нагревател и газодинамический режим его обдувки газом определ ютс из конкретных требований к газовому режиму термообработки металла и конструкции затвора.In order to achieve the minimum delay time of the proposed control system, it is necessary to strive for the use of an electric heater of small diameter and an increase in the rate of its blowing with protective gas. The optimal design parameters of the heater and the gas-dynamic mode of its blowing with gas are determined from the specific requirements for the gas regime of heat treatment of the metal and the design of the gate.

Устройство обеспечивает плавное регулирование режима уплотнени печного агрега- та при измене1П1и давлени защитного газа в его рабочем пространстве, что позвол ет дополнителыю сэкономить защитный газ, подаваемый в печь, сократить простои а| регата и улучнщть качество обрабатываемого металла.The device provides a smooth regulation of the mode of sealing of the furnace unit when changing 1P1 and the pressure of the protective gas in its working space, which additionally saves the protective gas fed into the furnace, reducing downtime a | Regatta and improve the quality of the processed metal.

Claims

Invention Formula

. The method of sealing the loading and unloading openings of the continuous furnaces, including

supplying and circulating a protective atmosphere in a closed circuit and maintaining the protective atmosphere pressure in the gate equal to the nominal pressure of gases in the furnace, characterized in that, in order to stabilize the gas dynamic sealing mode of the furnace, the protective atmosphere in the gate is maintained equal to the pressure of the gases in the furnace by changing temperature protective atmosphere in a closed loop.

2. A method according to claim 1, characterized in that as the gas pressure in the furnace increases or decreases from a predetermined value, the temperature of the protective atmosphere in the closed loop decreases and, respectively, increases.

3. The gas valve for the passageways 4ei, the contents and the housing with a built-in fan, a supply manifold with a slot nozzle and a suction box forming the circulation contour of the protective atmosphere, and a system of curtains placed at the inlet and outlet of the gate, differing in that, in order to stabilize the compaction mode, the shutter is equipped with an automatic temperature control system for a titanic atmosphere, made in the form of a slit con, installed at the exit: ia but its longitudinal axis of the low-inertia electric heater, yuchenno- th to an electrical controller connected to the pressure sensor and set point adjuster zaptsggnoy atmosphere in the furnace.

phage.g