SU1735690A1

SU1735690A1 - Electric-gas bell furnace for annealing of coiled metal

Info

Publication number: SU1735690A1
Application number: SU894730510A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Горшков; Юрий Иванович Усенко; Виктор Ильич Иванов; Виктор Алексеевич Скачков; Александр Иванович Ермаков; Виктор Михайлович Ципер; Вилорд Соломонович Мовшович; Вячеслав Дмитриевич Морозов; Владимир Аркадьевич Скуднов; Андрей Евгеньевич Кругляк
Original assignee: Запорожский индустриальный институт; Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1992-05-23

Abstract

Использование: проведение безокислительного отжига холоднокатаной стали в рулонах . Сущность изобретени : печь состоит из колпака 1 с горелками 2, электронагревателем 4, эжектором 3, муфел (М) 5 с глухим каналом 6, стенда 7 с направл ющим аппаратом 8 и циркул ционным вентил тором 9. В кольцевом желобе 11 с уплотнителем 12, выполненным на наружной поверхности крышки М 5, установлен кольцевой нож 13, закрепленный на своде колпака 1. Изобретение позвол ет устранить перетоки продуктов горени в полость центрального глухого канала 6 М 5 и защитить электронагреватель 4 от воздействи продуктов горени . 1 ил. 1 1 СО С vi со ел ( Ч) оUsage: non-oxidative annealing of cold rolled steel in coils. SUMMARY OF THE INVENTION: The furnace consists of a cap 1 with burners 2, an electric heater 4, an ejector 3, a muffle (M) 5 with a blind channel 6, a stand 7 with a guide apparatus 8 and a circulation fan 9. In an annular groove 11 with a seal 12, made on the outer surface of the cover M 5, an annular knife 13 is mounted on the arch of the cap 1. The invention eliminates the flow of combustion products into the cavity of the central deaf channel 6 M 5 and protects the electric heater 4 from the effects of the combustion products. 1 il. 1 1 CO С vi coned (P) o

Description

Изобретение относитс к области термического оборудовани прокатного производства , а именно к кол паковым печам дл безокислительного отжига холоднокатаной стали в рулонах.The invention relates to the field of rolling stock thermal equipment, in particular to the number of packaged furnaces for non-oxidative annealing of cold rolled steel in coils.

Известна газова колпакова печь, состо ща из металлического футерованного колпака с размещенными на его внутренней боковой поверхности горелками, снабженного расположенным в своде эжектором и отсасывающей трубой дл забора продуктов горени , котора входит соосно в цент- ральный полый тупиковый цилиндр, выполненный в муфеле, и стенда с вмонтированным вентил тором дл циркул ции за- щитного газа в подмуфельном пространстве.A known gas bell-type furnace consisting of a metal lined hood with burners placed on its inner side, equipped with an ejector in the arch and a suction pipe for collecting combustion products that fit coaxially into a central hollow dead-end cylinder made in a muffle and stand with a built-in fan for circulating shielding gas in the underfuffle space.

Недостатком известной колпаковой печи вл етс значительна неравномерность нагрева рулонов листового металла по вы- соте стопы. При истечении продуктов горени из горелок в кольцевую полость, ограниченную внутренней поверхностью нагревательного колпака и наружной поверхностью муфел , их потоки отдают на- ружной боковой поверхности муфел наибольшую часть своей тепловой энергии, в результате чего во внутреннюю полость центрального тупикового цилиндра муфел проходит ее незначительна часть.A disadvantage of the known bell-type furnace is the considerable unevenness in heating the coils of sheet metal along the height of the foot. When the combustion products outflow from the burners into the annular cavity bounded by the inner surface of the heating cap and the outer surface of the muffle, their flows give to the outer side surface of the muffle most of their thermal energy, as a result of which an insignificant part of the muffle passes into the inner cavity of the central deadlock cylinder.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому вл етс электрога- зова колпакова печь, содержаща футерованный металлический нагревательный колпак, оборудованный горелочными устройствами и инжектором дл отвода продуктов горени , жаропрочный муфель, стенд с циркул ционным вентил тором, приводимым в движение электродвигателем , и направл ющим аппаратом, на кото- ром жестко закреплен электронагреватель, расположенный в процессе нагрева и охлаждени металла во внутренней полости стопы рулонов.The closest in technical essence to the present invention is an electric gas cap furnace, containing a lined metal heating cap, equipped with burners and an injector for removing combustion products, a heat resistant muffle, a stand with a circulating fan, driven by an electric motor, and a guide apparatus , on which the electric heater is rigidly fixed, which is located in the process of heating and cooling the metal in the inner cavity of the rolls foot.

Размещение центрального электронаг- ревател сопротивлени на направл ющем аппарате стенда печи не позвол ет достичь равномерного нагрева внутренней полости рулонов по высоте стопы. Это св зано с тем, что при движении гор чего защитного газа во внутренней полости стопы наиболее интенсивна теплоотдача от него к боковой поверхности рулонов происходит в верхней части стопы. Как следствие , на среднюю часть проходитс незначительное количест- во тепловой энергии газа, т.е. имеет место смещение отстающей точки по нагреву в центральную часть стопы. Мала интенсивность теплообмена между потоками защит- ного газа и внутренней боковойPlacing the central electric heater of resistance on the guide apparatus of the furnace stand does not allow to achieve uniform heating of the internal cavity of the rolls along the height of the foot. This is due to the fact that during the movement of the hot protective gas in the inner cavity of the foot, the most intense heat transfer from it to the lateral surface of the rolls occurs in the upper part of the foot. As a result, a small amount of the thermal energy of the gas passes through the middle part, i.e. there is a displacement of the lagging point in heating to the central part of the foot. The intensity of heat exchange between the protective gas and the internal side streams is low.

поверхностью центральной части стопы сопровождаетс неравномерным нагревом по ширине смотки рулонов, причем отстающим вл ютс внутренние витки.the surface of the central part of the foot is accompanied by uneven heating across the width of the coil winding, with internal coils lagging behind.

Кроме того, недостатком вл етс способность стационарного стендового электронагревател аккумулировать значительное количество тепловой энергии в процессе нагрева металла. Как следствие, остава сь после окончани процесса нагрева мод муфелем печи, электронагреватель охлаждаетс вместе со стопой рулонов, что существенно увеличивает продолжительность данной операции.In addition, a disadvantage is the ability of the stationary bench electric heater to accumulate a significant amount of thermal energy in the process of heating the metal. As a result, remaining after the end of the heating process of the furnace muffle, the electric heater cools with the rolls of coils, which significantly increases the duration of this operation.

Кроме того, наблюдаетс реальна возможность разрушени центрального стендового электронагревател в процессе загрузки и выгрузки стопы листового металла при их взаимном смещении.In addition, there is a real possibility of the destruction of the central bench electric heater in the process of loading and unloading the sheet metal sheet when they are displaced.

Целью изобретени вл етс повышение качества обработки металла, эксплуата- ционныххарактеристикиThe aim of the invention is to improve the quality of metal processing, operational characteristics

производительности печи путем обеспечени возможности сн ти центрального электронагревател со стенда печи при охлаждении рулонов.furnace performance by allowing the central electric heater to be removed from the furnace stand when the coils are cooled.

Поставленна цель достигаетс тем, что электрогазова колпакова печь дл отжига металла в рулонах, содержаща футерованный нагревательный колпак с горелочными устройствами и эжектором, жаропрочный муфель, центральный электронагреватель, стенд с циркул ционным вентил тором и направл ющим аппаратом, снабжена уп- лотнительным узлом в виде кольцевого ножа и желоба с уплотнительным материалом, муфель выполнен с центральным глухим каналом , а нагреватель закреплен через подвеску к своду колпака и установлен в канале муфел , при этом нож уплотнительного узла закреплен на подвеске коаксиально нагревателю , а желоб расположен на наружной поверхности муфел .The goal is achieved by the fact that an electric gas bell furnace for annealing metal in coils, containing a lined heating bell with burners and an ejector, a heat-resistant muffle, a central electric heater, a stand with a circulating fan and a guide apparatus, is equipped with an assembly in the form of a ring. knife and groove with sealing material, the muffle is made with a central blind channel, and the heater is fixed through the suspension to the roof of the cap and installed in the muffle channel, while the knife the sealing assembly is fixed to the suspension coaxially to the heater, and the chute is located on the outer surface of the muffle.

На чертеже изображена электрогазова колпакова печь дл отжига металла в рулонах , общий вид.The drawing shows an electric gas bell furnace for annealing metal in coils, a general view.

Электрогазова колпакова печь состоит из футерованного нагревательного колпака 1 с горелочными устройствами 2 и эжектором 3 дл отвода продуктов горени , центрального электронагревател 4, закрепленного через подвеску к своду колпака 1, жаропрочного муфел 5 с центральным глухим каналом 6, в котором установлен центральный электронагреватель 4, стенда 7 с направл ющим аппаратом 8 и циркулирующим вентил тором 9 с электродвигателем 10, уплотнительного узла в виде кольцевых желоба 11с уплотнительным материалом 12 и ножа 13. Кольцевой нож 13The electric gas bell furnace consists of a lined heating cap 1 with burners 2 and an ejector 3 for removing combustion products, a central electric heater 4 fixed through a suspension to the roof of the cap 1, a heat-resistant muffle 5 with a central blind channel 6, in which a central electric heater 4 is installed, a stand 7 with a guide vane 8 and a circulating fan 9 with an electric motor 10, a sealing assembly in the form of annular grooves 11 with a sealing material 12 and a knife 13. An annular knife 13

закреплен на подвеске коаксиально электронагревателю 4, а кольцевой желоб 11 установлен на наружной поверхности муфел 5.mounted on the suspension coaxially to the electric heater 4, and the annular groove 11 is mounted on the outer surface of the muffle 5.

Электрогазова колпакова печь работает следующим образом.Electrogas Kolpak oven works as follows.

На стенде 7 устанавливают с соблюдением центровки стопу рулонов 14 и накрывают муфелем 5. Центральный глухой каналAt the stand 7, the foot of the rolls 14 are mounted in compliance with the centering and covered with the muffle 5. The central blind channel

6муфел 5 при этом входит соосно во внут- ренюю полость стопы рулонов 14. В подму- фельное пространство поступает защитный газ дл вытеснени воздуха, что обеспечивает безокислительную атмосферу при отжиге металла. После вытеснени атмосферного воздуха из-под муфел 5 на стенд 7 устанавливают нагревательный колпак 1. Центральный электронагреватель 4 при этом размещаетс в полости глухого канала 6 муфел 5, а кольцевой нож 13 погружаетс в уплотнительный материал 12 кольцевого желоба 11 на наружной поверхности муфел 5. Далее в эжектор 3 подают под давлением воздух. Разжигают горелоч- ные устройства 2 на колпаке 1, включают в сеть центральный электронагреватель 4. Продукты горени топлива под действием создаваемой эжектором 3 т ги интенсивно омывают наружную поверхность муфел 5, равномерно ее разогрева , поступают в рабочую камеру эжектора 3 и удал ютс в дымовую трубу. Одновременно теплова энерги , создаваема рабочими элементами электронагревател 4, передаетс излучением на наружную поверхность центрального глухого канала 6 муфел 5, обеспечива ее равномерный нагрев. В услови х достижени одинаковых условий подвода теплоты в наружной поверхности боковых стенок муфел 5 и его глухого канала б теплота от их внутренних поверхностей равномерно передаетс наружным и внутренним виткам рулонов металла 14, а также циркулируемому в подмуфельном пространстве защитному газу. Защитный газ нагнетаетс циркул ционным вентил тором 9 в каналы конвекторных колец (не показаны) и обеспечивают равномерный нагрев стопы в радиальном направлении.The 6 muffle 5 then enters coaxially into the inner cavity of the foot of the rolls 14. Protective gas flows into the bummy space to displace air, which provides a non-oxidizing atmosphere during annealing of the metal. After the atmospheric air is displaced from under the muffle 5, a heating cap 1 is installed on the stand 7. The central electric heater 4 is placed in the cavity of the dull channel 6 of the muffle 5, and the circular knife 13 is immersed in the sealing material 12 of the ring groove 11 on the outer surface of the muffle 5. Further in the ejector 3 serves under the pressure of air. The burner devices 2 on the cap 1 are fired, the central electric heater 4 is fired. The products of combustion of fuel under the action of an ejector created 3 tars intensively wash the outer surface of the muffle 5, warm it evenly, enter the working chamber of the ejector 3 and go to the chimney . At the same time, the thermal energy generated by the working elements of the electric heater 4 is transmitted by radiation to the outer surface of the central blind channel 6 of the muffle 5, ensuring its uniform heating. Under the conditions of achieving the same conditions for supplying heat to the outer surface of the side walls of the muffle 5 and its blind channel b, heat from their inner surfaces is evenly transferred to the outer and inner turns of the metal rolls 14 as well as the protective gas circulated in the bumpy space. The shielding gas is injected by the circulating fan 9 into the channels of the convector rings (not shown) and ensures uniform heating of the foot in the radial direction.

После окончани процессов нагрева и выдержки стопы рулонов 14 центральный электронагреватель 4 в нагретом состо нии вместе с колпаком 1 переноситс со стендаAfter the completion of the heating and holding processes of the rolls of the rolls 14, the central electric heater 4 in the heated state together with the cap 1 is transferred from the stand

7на другой стенд, практически не замедл процесс охлаждени рулонов.On the other stand, the coil cooling process was practically not slowed down.

Выполнение муфел с центральным глухим каналом, закрепление центрального электронагревател через подвеску к своду колпака и его установка в канале муфел позвол ет снизить до минимума неравномерность нагрева внутренней поверхности листов по высоте стопы и в радиальном направлении рулонов, в также повысить надежность работы центральногоMaking a muffle with a central blind channel, securing the central electric heater through the suspension to the hood arch and installing it in the muffle channel minimizes the uneven heating of the inner surface of the sheets along the height of the foot and in the radial direction of the rolls.

электронагревател , снабжение печи уплот- нительным узлом в виде кольцевого ножа и желоба с уплотнительным материалом, закрепление кольцевого ножа к подвеске ко- аксиально электронагревателю иelectric heater, supplying the furnace with a sealing unit in the form of an annular knife and a groove with sealing material, fixing the annular knife to the suspension coaxially to the electric heater and

0 расположение кольцевого желоба на наружной поверхности муфел позвол ет устранить перетоки тепловой энергии продуктов горени во внутреннюю полость центрального глухого канала муфел , а также защи5 тить рабочие элементы центрального электронагревател от разрушающего действи окислительной атмосферы.0 the location of the annular gutter on the outer surface of the muffle eliminates the flow of thermal energy from the combustion products into the internal cavity of the muffle central blind channel and also protects the working elements of the central electric heater from the destructive effect of the oxidizing atmosphere.

Как показывают результаты испытаний на электротепловой модели электрогазовойAs the results of tests on the electrothermal model electrogas show

0 колпаковой печи создание равномерного подвода тепловой энергии к наружной и внутренней боковым поверхност м стопы рулонов путем снабжени печи уплотнительным узлом в виде кольцевых ножа и0 bell-type furnace creating a uniform supply of thermal energy to the outer and inner side surfaces of the rolls foot by supplying the furnace with a sealing unit in the form of an annular knife and

5 желоба с уплотнительным материалом, выполнение муфел с центральным глухим каналом , закрепление электронагревател через подвеску к своду колпака и его установка в канале муфел , а также закрепление5 gutters with sealing material, making a muffle with a central blind channel, fixing the electric heater through the suspension to the roof of the hood and installing it in the channel of the muffle, as well as fixing

0 ножа уплотнительного узла на подвеске коаксиально электронагревателю и расположение желоба на наружной поверхности муфел позвол ет повысить качество термической обработки листового металла путем0 knives of the sealing unit on the suspension are coaxial to the electric heater and the location of the groove on the outer surface of the muffle improves the quality of heat treatment of the sheet metal by

5 снижени неравномерности нагрева по высоте стопы и в радиальном направлении рулонов , повысить эксплуатационные характеристики электронагревательных элементов печи путем снижени веро тно0 сти их разрушени в процессе установки электронагревател в центральном глухом канале муфел и увеличить производительность одностопных колпаковых печей за счет повышени равномерности нагрева5 to reduce the uneven heating along the height of the foot and in the radial direction of the coils, to improve the performance characteristics of the electric heating elements of the furnace by reducing the likelihood of their destruction during the installation of the electric heater in the central muffle dull channel and to increase the productivity of single-stop cap furnaces by increasing the heating uniformity

Claims

5 winding coils, as well as enabling the electric heater to be removed from the furnace stand when the metal is cooled. The invention The electric gas bell-type furnace for burning metal in coils, comprising a lined heating cap with burners and an ejector, a heat-resistant muffle, a central electric heater, a circulating

5 with a fan and a guide vane, characterized in that, in order to improve the quality of processing, operating characteristics and productivity of the furnace by allowing the central electric heater to be removed from

the stand of the furnace when the coils are cooled, it is equipped with a sealing unit in the form of an annular knife and a chute with sealing material, the muffle is made with a central blind channel, and the heater is fixed through a suspension bracket to the arch of the cap and the knife of the sealing unit is fixed to the suspension is coaxial to the heater, and the chute is located on the outer surface of the muffle.