RU58678U1

RU58678U1 - OVEN FOR THERMAL PROCESSING OF LARGE-SIZED PRODUCTS

Info

Publication number: RU58678U1
Application number: RU2006118118/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Артемов; Владимир Анатольевич Богуш; Александр Михайлович Усков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Тамбовский завод "Комсомолец" имени Н.С. Артемова"
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Изобретение относится к устройствам для термической обработки крупногабаритных изделий и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности. Техническая задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение - это расширение технологических возможностей и интенсификация процесса теплообмена. Техническая задача достигается тем, что печь для термообработки крупногабаритных изделий, содержащая основание с песчаной подушкой, нагревательный колпак и систему нагрева и циркуляции воздуха, согласно полезной модели, дополнительно снабжена секцией большего диаметра, выполненной в виде нагревательного цилиндра с коническим переходом, кольцевой песчаной подушкой и комплектом ловителей в верхней своей части, а система нагрева и циркуляции воздуха представляет собой диаметрально противоположно расположенные в стенках нагревательного колпака и цилиндра дополнительной секции тангенциальные патрубки с горелками, закрепленные на стенках направляющие защитные экраны и поворотный шибер, установленный в вытяжном патрубке нагревательного колпака, при этом направляющие защитные экраны закреплены на стенках с возможностью регулировки своего положения.The invention relates to devices for heat treatment of large-sized products and can be used in the metallurgical and engineering industries. The technical problem to which the alleged invention is directed is the expansion of technological capabilities and the intensification of the heat transfer process. The technical problem is achieved in that the furnace for heat treatment of large products containing a base with a sand cushion, a heating cap and a heating and air circulation system, according to a utility model, is additionally equipped with a section of a larger diameter made in the form of a heating cylinder with a conical transition, an annular sand cushion and a set of catchers in its upper part, and the heating and air circulation system is diametrically oppositely located in the walls of the of the cap and cylinder of the additional section, tangential nozzles with burners, guide shields fixed on the walls and a rotary gate installed in the exhaust nozzle of the heating cap, while the guide shields are fixed on the walls with the possibility of adjusting their position.

Description

Изобретение относится к устройствам для термической обработки крупногабаритных изделий и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности.The invention relates to devices for heat treatment of large-sized products and can be used in the metallurgical and engineering industries.

Известна колпаковая печь, содержащая стенд, нагревательный колпак, муфель, конвекторные кольца и горелки, при этом на поверхности муфеля в зонах расположения конвекторных колец имеются накладки, выполненные в виде уголков или изогнутых листов, а также размещенные в зоне горелок ребра-отбойники. (Патент РФ №2078836, МПК С 21 Д 9/663, 1997 г.)Known bell furnace containing a stand, a heating hood, a muffle, convector rings and burners, while on the surface of the muffle in the areas of convector rings there are overlays made in the form of corners or curved sheets, as well as fenders installed in the zone of the burners. (RF patent No. 2078836, IPC C 21 D 9/663, 1997)

Недостатком известной колпаковой печи являются большие потери тепловой энергии, невысокая интенсивность процесса теплообмена, низкие технологические возможности и сложность в изготовлении.A disadvantage of the known bell-type furnace is the large loss of thermal energy, the low intensity of the heat transfer process, low technological capabilities and complexity in manufacturing.

Известна также колпаковая печь для термообработки крупногабаритных изделий, содержащие основание с песчаной подушкой, нагревательный колпак и систему нагрева и циркуляции воздуха. (Патент РФ №2096710, МПК F 28 В 11/09 1997 г.).Also known is a bell furnace for heat treatment of large products, containing a base with a sand cushion, a heating hood and a heating and air circulation system. (RF patent No. 2096710, IPC F 28 B 11/09 1997).

Данная колпаковая печь для термообработки крупногабаритных изделий, принятая за прототип, исключает ряд недостатков предыдущей конструкции, а именно уменьшает потери тепловой энергии и более проста в изготовлении. Однако вопросы интенсификации процесса теплообмена при одновременном увеличении однородности механических свойств термообработанных изделий в полном объеме не решены. Кроме того, данная конструкция имеет низкие технологические возможности, т.к. позволяет эффектно обрабатывать лишь изделия ограниченного диаметра.This bell-type furnace for heat treatment of large-sized products, adopted as a prototype, eliminates a number of disadvantages of the previous design, namely, it reduces the loss of thermal energy and is easier to manufacture. However, the issues of intensification of the heat transfer process while increasing the homogeneity of the mechanical properties of heat-treated products have not been fully resolved. In addition, this design has low technological capabilities, as allows you to effectively process only products of a limited diameter.

Техническая задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение - это расширение технологических возможностей и интенсификация процесса теплообмена.The technical problem to which the alleged invention is directed is the expansion of technological capabilities and the intensification of the heat transfer process.

Техническая задача достигается тем, что печь для термообработки крупногабаритных изделий, содержащая основание с песчаной подушкой, нагревательный колпак и систему нагрева и циркуляции воздуха, согласно полезной модели, дополнительно снабжена секцией большего диаметра, выполненной в виде нагревательного цилиндра с коническим переходом, кольцевой песчаной подушкой и комплектом ловителей в верхней своей части, а система нагрева и циркуляции воздуха представляет собой диаметрально противоположно расположенные в стенках нагревательного колпака и цилиндра дополнительной секции тангенциальные патрубки с горелками, закрепленные на стенках направляющие защитные экраны и поворотный шибер, установленный в вытяжном патрубке нагревательного колпака, при этом направляющие защитные экраны закреплены на стенках с возможностью регулировки своего положения.The technical problem is achieved in that the furnace for heat treatment of large products containing a base with a sand cushion, a heating cap and a heating and air circulation system, according to a utility model, is additionally equipped with a section of a larger diameter made in the form of a heating cylinder with a conical transition, an annular sand cushion and a set of catchers in its upper part, and the heating and air circulation system is diametrically oppositely located in the walls of the of the cap and cylinder of the additional section, tangential nozzles with burners, guide shields fixed on the walls and a rotary gate installed in the exhaust nozzle of the heating cap, while the guide shields are fixed on the walls with the possibility of adjusting their position.

Снабжение печи для термообработки крупногабаритных изделий секцией большего диаметра, выполненной в виде нагревательного цилиндра с коническим переходом, кольцевой песчаной подушкой и комплектом ловителей в верхней своей части, позволяет вести термообработки различных по диаметру изделий, соизмеримых с диаметрами как нагревательного колпака, так и нагревательного цилиндра дополнительной секции, что значительно расширяет технологические возможности конструкции.Supply of the furnace for heat treatment of large-sized products with a section of a larger diameter, made in the form of a heating cylinder with a conical transition, an annular sand cushion and a set of catchers in its upper part, allows heat treatment of products with different diameters, comparable with the diameters of both the heating cap and the additional heating cylinder sections, which greatly expands the technological capabilities of the design.

Выполнение системы нагрева и циркуляции воздуха в виде диаметрально противоположно расположенных в стенках нагревательного колпака и цилиндра дополнительной секции тангенциальных патрубков с горелками, закрепленных на стенках направляющих защитных экранов и поворотного шибера, установленного в вытяжном патрубке нагревательного колпака, обеспечивает интенсивную циркуляцию продуктов сгорания в рабочем пространстве за счет тангенциальной подачи струй пламени из сопел горелок. За The implementation of the heating and air circulation system in the form of diametrically oppositely located in the walls of the heating cap and the cylinder of the additional section of the tangential nozzles with burners mounted on the walls of the guide shields and the rotary gate installed in the exhaust pipe of the heating cap, provides intensive circulation of the combustion products in the working space behind due to the tangential supply of jets of flame from the nozzles of the burners. Behind

счет энергии струй, вдуваемых в печь через сопла горелок по касательной к стенкам колпака и дополнительной секции, наблюдаются высокие угловые скорости вращения потоков горячего воздуха. Угловая и вертикальная составляющие скорости потоков дополнительно регулируются положением направляющих защитных экранов и поворотным шибером в вытяжном патрубке нагревательного колпака. Все вышеуказанное позволяет интенсифицировать процесс теплообмены в печи, улучшив при этом качество термообработки крупногабаритных изделий.Due to the energy of the jets injected into the furnace through the nozzles of the burners tangentially to the walls of the hood and the additional section, high angular velocities of rotation of the hot air flows are observed. The angular and vertical components of the flow velocity are additionally regulated by the position of the guards of the protective screens and the rotary gate in the exhaust pipe of the heating cap. All of the above allows you to intensify the process of heat transfer in the furnace, while improving the quality of heat treatment of large products.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков полезной модели неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критерию «новизна».According to the information available to the applicant, the set of essential features of the utility model is unknown from the prior art, which allows us to conclude that the claimed object meets the criterion of "novelty."

Совокупность признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно воспроизведена в металлургической и машиностроительной промышленности для термической обработки крупногабаритных изделий с обеспечением технического результата, заключающегося в расширении технологических возможностей и интенсификации процесса теплообмена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критерию «промышленная применимость».The set of features characterizing the essence of the utility model can be repeatedly reproduced in the metallurgical and engineering industries for heat treatment of large-sized products with the technical result consisting in expanding technological capabilities and intensifying the heat transfer process, which allows us to conclude that the declared object meets the criterion of “industrial applicability” .

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежам, где на фиг.1 - изображен общий вид печи для термообработки крупногабаритных изделий (нагревательный колпак без дополнительной секции); нам фиг.2 - то же, (нагревательный колпак с дополнительной секцией).The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawings, where in Fig.1 - shows a General view of the furnace for heat treatment of large products (heating cap without additional section); us figure 2 - the same (heating cap with an additional section).

Печь для термообработки крупногабаритных изделий содержит установленный на основании 1 с песчаной подушкой 2 нагревательный колпак 3 с термостойким теплоизоляционным слоем 4 на внутренней поверхности. Печь дополнительно снабжена секцией большего диаметра. Выполнена она в виде нагревательного цилиндра 5 с коническим переходом 6, кольцевой песчаной подушкой 7 и комплектом ловителей 8 в верхней своей части. Печь снабжена также системой нагрева и циркуляции воздуха. Система нагрева и циркуляции воздуха представляет собой диаметрально противоположно расположенные The furnace for heat treatment of large products contains installed on the base 1 with a sand cushion 2 heating cap 3 with a heat-resistant heat-insulating layer 4 on the inner surface. The furnace is additionally equipped with a larger diameter section. It is made in the form of a heating cylinder 5 with a conical transition 6, an annular sand cushion 7 and a set of catchers 8 in its upper part. The furnace is also equipped with a heating and air circulation system. The heating and air circulation system is diametrically opposed

в стенах нагревательного колпака 3 и цилиндра 5 дополнительной секции тангенциальных патрубков 9 с горелками 10, закрепленные на стенках защитные направляющие экраны 11 и поворотный шибер 12, установленный в вытяжном патрубке 13 нагревательного колпака 3. Направляющие защитные экраны 11 закреплены на стенках с возможностью регулировки своего положения. Внизу нагревательного колпака 3 установлены гнезда 14 под ловители 8. В нижней части основания 1 установлен термодатчик (например термопара 15). Печь снабжена также строповыми устройствами и заглушками тангенциальных патрубков 9.in the walls of the heating cap 3 and cylinder 5 of the additional section of the tangential nozzles 9 with burners 10, the protective guide shields 11 and the rotary gate 12 mounted on the walls are installed in the exhaust pipe 13 of the heating cap 3. The guiding shields 11 are mounted on the walls with the possibility of adjusting their position . At the bottom of the heating cap 3, sockets 14 are installed for catchers 8. In the lower part of the base 1, a temperature sensor is installed (for example, a thermocouple 15). The furnace is also equipped with sling devices and plugs of the tangential nozzles 9.

Работает печь для термообработки крупногабаритных изделий следующим образом.The furnace for heat treatment of large products as follows.

Изделие устанавливается на технологические подставки основания 1 печи и накрывается нагревательным колпаком 3, который уплотняется с помощью песчаного затвора, опираясь своей обечайкой на песчаную подушку 2. Включается необходимое количество горелок 10, устанавливаются в необходимое положение направляющие защитные экраны 11 и поворотный шибер 12 в вытяжном патрубке 13 нагревательного колпака 3. (Все это подбирается опытным путем). Температура внутри печи измеряется и записывается прибором. В зависимости от режима термообработки, выбирается необходимое количества горелок 10, их мощность и устанавливаются заглушки на остальные тангенциальные патрубки 9. Начинается процесс термообработки изделия с регулировкой режима нагрева, а затем режима охлаждения. В зависимости от режима охлаждения также изменяется положение шибера 12 и заглушек на патрубках 9 (без горелок). После окончания процесса термообработки, нагревательный колпак 3 снимается с основания 1. Термообработанное изделие направляется на дальнейшую доработку и загружается следующее изделие. При термообработке изделие с большим диаметром, чем диаметр нагревательного колпака 3, используется дополнительная секция в виде нагревательного цилиндра 5 с коническим переходом 6, кольцевой песчаной подушкой 7 и ловителями 8 в верхней своей части. После установки на основание The product is installed on the technological supports of the base 1 of the furnace and covered with a heating cap 3, which is sealed with a sand shutter, resting its shell on a sand cushion 2. The required number of burners 10 is turned on, guiding shields 11 and a rotary gate 12 in the exhaust pipe are installed in the required position 13 of the heating cap 3. (All this is selected empirically). The temperature inside the furnace is measured and recorded by the device. Depending on the heat treatment mode, the required number of burners 10 is selected, their power and plugs are installed on the remaining tangential pipes 9. The heat treatment of the product begins with the adjustment of the heating mode and then the cooling mode. Depending on the cooling mode, the position of the gate 12 and the plugs on the nozzles 9 (without burners) also changes. After the end of the heat treatment process, the heating cap 3 is removed from the base 1. The heat-treated product is sent for further refinement and the next product is loaded. During heat treatment, a product with a larger diameter than the diameter of the heating cap 3 uses an additional section in the form of a heating cylinder 5 with a conical transition 6, an annular sand cushion 7 and catchers 8 in its upper part. After installation on the base

1 изделия большого диаметра, устанавливается нагревательный цилиндр 5 секции с нагревательным колпаком 3. Цилиндр 5 и колпак 3 уплотняются при помощи песчаных затворов, соприкасаясь с песчаными подушками 2 и 7.1 of a large-diameter product, a heating cylinder 5 of the section with a heating cap 3 is installed. Cylinder 5 and cap 3 are sealed with sand bolts in contact with sand cushions 2 and 7.

Ловители 8 дополнительной секции при взаимодействии с гнездами 14 ловителей обеспечивают быструю центрацию нагревательного колпака 3 относительно кольцевой песчаной подушки 7 нагревательного цилиндра 5. Процесс термообработки происходит аналогично ранее описанному. При необходимости обеспечения светлого отжига металла, используется защита изделия от рабочего пространства печи с продуктом сгорания с помощью муфеля из жароупорной стали. (на фиг.1, 2 не показан).The catchers 8 of the additional section, when interacting with the sockets 14 of the catchers, provide quick centering of the heating cap 3 relative to the annular sand cushion 7 of the heating cylinder 5. The heat treatment process proceeds similarly to the previously described. If it is necessary to ensure bright annealing of the metal, the product is protected from the working space of the furnace with the combustion product using a muffle made of heat-resistant steel. (figure 1, 2 is not shown).

Таким образом, при использовании всей совокупности существенных признаков, печь для термообработки крупногабаритных изделий позволяет решить поставленную в заявке техническую задачу по расширению технических возможностей и интенсификацию процесса теплообмена.Thus, when using the entire set of essential features, the furnace for heat treatment of large-sized products allows us to solve the technical problem posed in the application to expand the technical capabilities and intensify the heat transfer process.

Claims

1. The furnace for heat treatment of large products, containing a base with a sand cushion, a heating hood and a heating and air circulation system, characterized in that it is additionally equipped with a larger diameter section made in the form of a heating cylinder with a conical transition, an annular sand cushion and a set of catchers in of its upper part, and the air heating and ventilation system is diametrically opposed in the walls of the heating cap and the additional section of the tan entsialnye tubes with burners fixed guides on the walls and shields the rotary slide valve mounted in the exhaust pipe of the heating hood.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the guiding protective shields are fixed to the walls with the possibility of adjusting their position.