Колпаковая печь — SU 1652365 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 51)5 С 21 О 9/673 ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1342931, кл, С 21 О И 673, 1986.(57) Изобретение относится к металлуской теплотехнике, в частности к колвцм печам для термообработки метарулонах, Цель изобретения - уско процесса охлаждения садки. ется тем, что печь снабжена у на нижнем торце охлаждаю лым усеченным конусом со сп шим основанием и р вертикально внутри охлажд воздуховодом, проходящим ч основание конуса. В меньш конуса и в его конической час по окружности выполнены от сопел Лаваля, соединяющие и с полостью, образованной ох тупиковой трубками, При зто перечного сечения воздухово 1,5 - 2,0 суммарной площади выходе из сопел Лаваля, 3 ил л, М 20овский металлургич гиче- паколла в ение Изобретеа более конкртермообработЦель изоса охлаждени ние относится к металлургии, етно к колпаковым печам дляки металла в рулонах.бретения - ускорение процеся садки. имеющее угол наклона направляющей грани к вертикальной оси трубы 40 - 60.Один из концов патрубка размещен вовнутренней полости трубы, а другой выведен за пределы муфеля и соединен с по-мощью гибкого участка 7 с желобом 8,:размещенным в стенде и предназначеннымдля отвода охлаждающей воды,Во внутренней полости охлаждающейтрубы размещен трубопровод 9 с форсункой10, связанной с системой подачи охлаждающей воды.В нижней части охлаждающей трубывыполнено подпружинивающее устройство11 рессорного типа, обеспечивающее плотный контакт охлаждающей трубы с тупиковой трубой муфеля по всей их высоте,Величина свободного хода. подпружинивающего устройства равна разнице диаметров тупиковой и охлаждающей труб. изображеней трубой, о- охлаждаюиг, 3 - узел На фиг. с охлаждаю А-А; на фиг, конусом; на Б-Б,колпаковая печь щий вид и разрез ая труба с полым а фиг. 1 и разрез вая печь(фиг. 1) состоит из стеня 2 с центральной тупиковой тановленного на стенд охлажы 4 (фиг, 2), размещаемой внутй трубц, опирающейся на одну бразующих тупиковой трубы и е смещающее устройство 5, е под отводящим патрубком 6 и Кол пако да 1, муфел трубой 3, ус дающей труб ри тупиковоиз боковых о клиновидно приваренно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР Цель достигастановленным щей трубы полошным больазмещенным ающей трубы ерез большее ем основании ти равномерно верстия в виде олость конуса лаждающей и м площадь пода составляет отверстий наПодпружинивающее устройство включается в работу только в тех случаях, когда в результате перекоса муфеля наблюдается смещение центров тяжести муфеля и охлаждающей трубц,Нижняя часть охлаждающей трубы герметично перекрыта большим основанием 12 палого усеченного конуса 13 (фиг. 3), Внутренняя полость конуса через отверстие в большем основании и воэдуховод 14, размещенный во внутренней полости охлаждающей трубы параллельно ее оси, соединена с устройством принудительной подачи охлаждающего воздуха, а через отверстия 15, равномерно расположенные по длине окружности его конической боковой поверхности 16, и отверстие 17 в центре усеченного основания 18 - с кольцевой полостью, образованной наружной боковой поверхностью охлаждаюшей трубы и внутренней боковой поверхностью тупиковой трубы муфеля,ПлощадЬ проходного сечения воэдуховада, подводящего охлаждающий воздух., составляет 1,5 - 2,0 суммарной площади отверстий в сечении на выходе. Это позволяет снизить потери давления охлаждающего воздуха в системе его подвода, создать более высокое давление воздуха в полом конусе по сравнению с атмосферой кольцевого зазора с целью получения вцсоких скоростей истечения в кольцевой зазор ахлаждасощго возду 1:аС целью уменьшения неравномерности охлаждения металла по высоте сопы 19 система подачи охлаждающего воздуха, вклю" чающая циркуляционный нагнетающий вентилятор компрессор или газодувку и воэдуховод, вцполнена таким образом, чтобы создать двух- рехкратное превышение давления в полом конусе над атмосферным давлением, что позволит обеспечиь сверхзвуковые скорости истечения охлаждающего воздуха в кольцевой зазор, образованный охлаждающей и тупиковой трубами муфеля. Отверстия полого конуса вцполнены в виде сопел Лаваля, что позволяет реализовать избыточное давление в резервуаре для достижения сверхзвуковых скоростей истечения охлаждающего воздуха в кольцевойзазор. Колпакавая печь работает следующимобразом. После окончания процессов нагрева и выдержки рулонов металла нагревательный колпак снимают и переносят на другой стенд. Через 20-30 мин во внутреннюю полость тупиковой трубц 3 муфеля 2 опускают охлаждающую трубу 4 до упора направляю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щей грани смещающего клиновидного устройства 5 в верхнюю часть тупиковой трубы 3 муфеля 2. В полость охлаждающей трубы 4 вводят 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 удаляется в систему слива воды,Одновременно с подачей охлаждающей воды в охлаждающую трубу 4 воэдуховод 14 присоединяется к устройству принудительной подачи охлаждающего воздуха. Охлаждающий воздух поступает в полый конус 13, откуда через отверстие 17 в усеченном нижнем основании 18 и отверстия 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 унося его в окружающую печь атмосферу, а частью отдавая его поверхности охлаждающей трубы 4, усиливая эффективность процесса теплообмена между охлаждающимся металлом 19 и охлаждающей водой центрального холодильника 4.Относительное увеличение проходного сечения воэдуховода 14, создание 2 - 3-кратного давления в полом конусе 13 по сравнению с атмосфернцм в кольцевом зазоре и выполнение отверстий 15 и 17 в виде сопел Лаваля позволяют обеспечивать истечение охлаждающего воздуха в нижнюю часть внутренней полости центральной трубы, усиливая процесс охлаждения отстающей при охлаждении нижней части садки.Применение охлаждающей трубц описанной конструкции позволяет на 3-5 ч 5- 11) сократить продолжительность охлаждения металла под муфелем колпаковых печей как за счет непосредственного отбора теплоты от трубы муфеля и переноса его в окружающее печь пространство охлаждающим воздухом, так и за счет повышения эффективности теплообмена в радиальном направлении кольцевого зазора, образованного центральной трубой муфеля и охлаждающей трубой, Движущийся турбулентный поток охлаждающего воздуха одновременно увеличивает интенсивность теплопередачи по длине окружности центральной труби муфеля и охлаждающей трубы, увеличивая интенсивность отбора теплотц от садки, Выравнивание темпера 1652365турного поля по высоте при охлаждении садки за счет применения сверхзвуковых скоростей истечения охлаждающего воздуха в нижней части центральной трубы муфеля позволяет также сократить продолжительность охлаждения металла, повысив равномерность его охлаждения, равномерность механических свойств и качество готовой продукции.Возможен вариант использования предлагаемого устройства, заключающийся в том, что вначале садка охлаждается только воздухом, а через 12 ч - совместным действием воздуха и воды. За счет более позднего подключения системы водяного охлаждения уменьшается опасность разрушения муфедя при аварийном просачивании охлаждающей воды на муфель и в подмуфельное пространство. Формула изобретения Колпаковая печь по авт. св, М 1342931,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ускорения процесса охлаждения садки, 5 печь снабжена установленным на нижнемторце охлаждающей трубы полым усеченным конусом со сплошным большим основанием и размещенным вертикально внутри охлаждающей трубы воздуховодом, прохо дящим через большее основание конуса,при атом в меньшем основании конуса и в его конической части равномерно по окружности выполнены отверстия в виде сопел Лаваля, соединяющие полость конуса с по лостью, образованной охлаждающей трубой и тупиковой трубой, при атом площадь поперечного сечения воздуховода составляет 1,5 - 2,0 суммарной площади отверстий на выходе из сопел Лаваля.20Заказ 1748 Тираж 400 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раувская наб 4/5 ТСС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10