SU1652365A2 - Колпакова печь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургической теплотехнике, в частности к колпако- вым печам дл  термообработки металла в рулонах. Цель изобретени  - ускорение процесса охлаждени  садки. Цель достигаетс  тем, что печь снабжена установленным на нижнем торце охлаждающей трубы полым усеченным конусом со сплошным большим основанием и размещенным вертикально внутри охлаждающей трубы воздуховодом, проход щим через большее основание конуса. В меньшем основании конуса и в его конической части равномерно по окружности выполнены отверсти  в виде сопел Лавал , соедин ющие полость конуса с полостью, образованной охлаждающей и тупиковой трубками. При этом площадь поперечного сечени  воздуховода составл ет 1,5-2,0 суммарной площади отверстий на выходе из сопел Лавал . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а более конкретно к колпаковым печам дл  термообработки металла в рулонах.

Цель изобретени  - ускорение процесса охлаждени  садки.

На фиг. 1 изображена колпакова  печь с охлаждающей трубой, общий вид и разрез А-А; на фиг. 2 - охлаждающа  труба с полым конусом; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 и разрез Б-Б,

Колпакова  печь (фиг. 1) состоит из стенда 1, муфел  2 с центральной тупиковой трубой 3, установленного на стенд охлаждающей трубы 4 (фиг. 2), размещаемой внутри тупиковой трубы, опирающейс  на одну из боковых образующих тупиковой трубы и клиновидное смещающее устройство 5, приваренное под отвод щим патрубком 6 и

имеющее угол наклона направл ющей грани к вертикальной оси трубы 40-60°.

Один из концов патрубка размещен во внутренней полости трубы, а другой выведен за пределы муфел  и соединен с по- мощью гибкого участка 7 с желобом 8, размещенным в стенде и предназначенным дл  отвода охлаждающей воды.

Во внутренней полости охлаждающей трубы размещен трубопровод 9 с форсункой 10. св занной с системой подачи охлаждающей воды.

В нижней части охлаждающей трубы выполнено подпружинивающее устройство 11 рессорного типа, обеспечивающее плотный контакт охлаждающей трубы с тупиковой трубой муфел  по всей их высоте. Величина свободного хода подпружинивающего устройства равна разнице диаметров тупиковой и охлаждающей труб.

Подпружинивающее устройство включаетс  в работу только в тех случа х, когда в результате перекоса муфел  наблюдаетс  смещение центров т жести муфел  и охлаждающей трубы.;

Нижн   часть охлаждающей трубы герметично перекрыта большим основанием 12 полого усеченного конуса 13 (фиг. 3). Внутренн   полость конуса через отверстие в большем основании и воздуховод 14, разме- щенный во внутренней полости охлаждающей трубы параллельно ее оси, соединена с устройством принудительной подачи охлаждающего воздуха, а через отверсти  15, равномерно расположенные по длине ок- ружности его конической боковой поверхности 16, и отверстие 17 в центре усеченного основани  18 - с кольцевой полостью , образованной наружной боковой поверхностью охлаждающей трубы и внут- ренней боковой поверхностью тупиковой трубы муфел .

Площадь проходного сечени  воздухо- зода, подвод щего охлаждающий воздух, составл ет 1,5-2,0 суммарной площади от- верстий в сечении на выходе. Это позвол ет снизить потери давлени  охлаждающего воздуха в системе его подвода, создать более высокое давление воздуха в полом конусе по сравнению с атмосферой кольцевого зазора с целью получени  высоких скоростей истечени  в кольцевой зазор охлаждающего воздуха.

С целью уменьшени  неравномерности охлаждени  металла по высоте стопы 19 си- стема подачи охлаждающего воздуха, включающа  циркул ционный нагнетающий вентил тор, компрессор или газодувку и воздуховод, выполнена таким образом, чтобы создать двух- рехкратное превышение давлени  в полом конусе над атмосферным давлением, что позволит обеспечить сверхзвуковые скорости истечени  охлаждающего воздуха в кольцевой зазор, образованный охлаждающей и тупиковой трубами муфел .

Отверсти  полого конуса выполнены в виде сопел Лавал , что позвол ет реализовать избыточное давление в резервуаре дл  достижени  сверхзвуковых скоростей исте- чени  охлаждающего воздуха в кольцевой зазор.

Колпакова  печь работает следующим образом.

После окончани  процессов нагрева и выдержки рулонов металла нагревательный колпак снимают и перенос т на другой стенд. Через 20-30 мин во внутреннюю полость тупиковой трубы 3 муфел  2 опускают охлаждающую трубу 4 до упора направл ющей грани смещающего клиновидного устройства 5 в верхнюю часть тупиковой трубы

3муфел  2. В полость охлаждающей трубы

4ввод т трубопровод 9, подключенный к системе подачи охлаждающей воды. Гибкий прорезиненный участок 7 патрубка отвода охлаждающей воды опускают в желоб 8 стенда 1, соединенного со сливом воды. Вода поступает в трубопровод 9 через форсунку 10 в охлаждающую трубу 4, отбирает теплоту от ее стенок и через патрубок 6, гибкий участок 7 патрубка и желоб 8 удал етс  в систему слива воды.

Одновременно с подачей охлаждающей воды в охлаждающую трубу 4 воздуховод 14 присоедин етс  к устройству принудительной подачи охлаждающего воздуха. Охлаждающий воздух поступает в полый конус 13, откуда через отверстие 17 в усеченном нижнем основании 18 и отверсти  15 в боковой конической его части 16 поступает с высокой скоростью в кольцевую полость, образованную внутренней боковой поверхностью центральной трубы 3 и наружной боковой поверхностью охлаждающей трубы 4, отбирает тепло от нагретой трубы 3, частью унос  его в окружающую печь атмосферу, а частью отдава  его поверхности охлаждающей трубы 4, усилива  эффективность процесса теплообмена между охлаждающимс  металлом 19 и охлаждающей водой центрального холодильника 4.

Относительное увеличение проходного сечени  воздуховода 14, создание 2-3-кратного давлени  в полом конусе 13 по сравнению с атмосферным в кольцевом зазоре и выполнение отверстий 15 и 17 в виде сопел Лавал  позвол ют обеспечивать истечение охлаждающего воздуха в нижнюю часть внутренней полости центральной трубы, усилива  процесс охлаждени  отстающей при охлаждении нижней части садки.

Применение охлаждающей трубы описанной конструкции позвол ет на 3-5 ч (5- 11%) сократить продолжительность охлаждени  металла под муфелем колпако- вых печей как за счет непосредственного отбора теплоты от трубы муфел  и переноса его в окружающее печь пространство охлаждающим воздухом, так и за счет повыше- ни  эффективности теплообмена в радиальном направлении кольцевого зазора , образованного центральной трубой муфел  и охлаждающей трубой. Движущийс  турбулентный поток охлаждающего воздуха одновременно увеличивает интенсивность теплопередачи по длине окружности центральной трубы муфел  и охлаждающей трубы , увеличива  интенсивность отбора теплоты от садки. Выравнивание температурного пол  по высоте при охлаждении садки за счет применени  сверхзвуковых скоростей истечени  охлаждающего воздуха в нижней части центральной трубы муфе- лч позвол ет также сократить продолжительность охлаждени  металла, повысив равномерность его охлаждени , равномерность механических свойств и качество готовой продукции.

Возможен вариант использовани  предлагаемого устройства, заключающийс  в том. что вначале садка охлаждаетс  только воздухом, а через 12 ч - совместным действием воздуха и воды. За счет более позднего подключени  системы вод ного охлаждени  уменьшаетс  опасность разрушени  муфел  при аварийном просачивании охлаждающей воды на муфель и в подму- фельное пространство.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Колпакова  печь по авт. св. № 1342931. отличающа с  тем, что, с целью ускорени  процесса охлаждени  садки, печь снабжена установленным на нижнем торце охлаждающей трубы полым усеченным конусом со сплошным большим основанием и размещенным вертикально внутри охлаждающей трубы воздуховодом, проход щим через большее основание конуса, при этом в меньшем основании конуса и в его конической части равномерно по окружности выполнены отверсти  в виде сопел Лавал , соедин ющие полость конуса с полостью , образованной охлаждающей трубой и тупиковой трубой, при этом площадь поперечного сечени  воздуховода составл ет 1,5-2,0 суммарной площади отверстий на выходе из сопел Лавал .

   20

   Подбод Ьоздут

   Подвод

   А-А

   19

   .«7W

   i

   to

   Л

   #JL