Способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок

ОООЭ СОЭгТСНИХюинипианеРЕСПУБЛИК ав 80 авР 27 в 3/ОО ГОСУДЮфСТВОННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ИЙ М 1(56) 1. "Кузнечно-штамповочноепроизводство". М "Машиностроение",1978, В 3, с. 36-38,2. Авторское свидетельство СССРВ 645971, кл. С 21 0.3/Оо, 1978,(54)(57) СПОСОБ СКОРОСТНОГО СТРуйНОГОНАГРЕВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керамическим подом, включающийодноручьевое вдоль оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоэдушных струй по нормали к поверхности заготовки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения эффективности использования топлива и качества нагрева заготовок, начальный диаметр газовоздушной струи формируют равным 0,3-0,35 диаметра заготовки, расстояние от выхода струй по нормали до заготовки поддерживают равным 1,5-2,45 диаметра заготовки, а от боковой стены до заготовки -0,9-1,2 диаметра загбтовки, при этом ось струи направляют параллельно боковым стенам печи.Изобретение относится к газопечной теплотехнике и может найти применение при скоростном струйном нагреве заготовок в нагревательных и термических печах в металлургической, машиностроительной, автомобильной и ряде других отраслей промышленности.Известен способ скоростного струйного нагрева металла, который осущест. вляется в результате удара высоко 10 скоростной струи продуктов сгорания о нагреваемую поверхность1 .Наиболее близким к изобретению является способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керамическим подом, включающий одноручьевое продольное оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоздушных струй по нормали к поверхности заготовки 2 ).Недостатком этих способов нагрева является низкий КПД печи вследствие малоэффективного использования топлива, что приводит к увеличению длительности нагрева металла и, .как следствие, к снижению его качества. Иалоэффективное использование топлива обусловлено тем, что геометри- ЗО ческие размеры рабочего пространства печей скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок не согласованы с диаметрами нагреваемых изделий и начальным диаметром М газовоздушных струй, подаваемых в печь.Целью изобретения является повышение эффективности использования топлива и качества нагрева заготовок. 40Поставленная цель достигается тем, что согласно способу скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок в проходных печах со сводовым отоплением и сплошным керами ческим подом, включающему одноручьевое вдоль оси печи перемещение заготовок на поду, подачу скоростных горящих газовоздушных струй по нормали к поверхности заготовки, начальный диаметр газовоздушных струй формируют равным 0,3-0,35 диаметра, заготовки, расстояние от выхода струи по нормали до заготовки поддерживают равным 1,5-2,45 диаметра у заготовки, а от боковой стены до заготовки - 0,9-1,2 диаметра заготовки, при этом ось струи направляют параллельно боковым стенам печи. Эффективность использования топлива и повышение качества нагрева заготовок обеспечивается за счет рационального расположения заготовок и системы горящих газовоздушных струй в рабочем пространстве печи. Рациональное расположение струй и заготовок позволяет получить максимальные и равномерные по поверхности заготовок коэффициенты теплоотдачи, что приводит к снижению удельного расхода топлива и улучшению качества нагрева заготовок.Геометрия горящих газовоздушных струй оказывает существенное влияние на режим нагрева заготовок, Так, при уменьшении отношения начального диаметра струи к диаметру заготовки менее .0,3 возникает опасность перегрева заготовки в лобовой по отношению к струе точке и оплавления этой области, а при увеличении указанного отношения больше 0,35 происходит снижение средних коэффициентов тепло отдачи к поверхности заготовки и, следовательно, интенсивности тепло- обмена в печи.При уменьшении отношения расстояния от выхода струи по нормали до заготовки к диаметру заготовки менее 1,5 возникают отрывные течения у поверхности заготовки, что резко снижает равномерность нагрева заготовок и интенсивность теплообмена. При увеличении указанного отношения более 2,45 происходит существенное снижение скоростей в струе у заготовки, что ведет к снижению интенсивности теплообмена и перерасходу топлива. При уменьшении отношения расстояния от боковой стены до заготовки к диаметру заготовки менее 0,9 и при увеличении этого отношения более 1,2 нарушается равномерность омывания струей кладки боковых стен, что приводит к уменьшению теплоотдачи от струи к кладке, а значит к снижению ее температуры и интенсивности теплоотдачи излучением от кладки к металлу,Предлагаемый способ скоростного струйного нагрева цилиндрических заготовок осуществляется следующим образом.При нагреве в печи заготовок указанного диаметра устанавливаются геометрические соотношения системы:1103065 4заготовок по всей окружности. Крометого, вихревые токи продуктов сгорания интенсивно омывают кладкубоковых стен, которая переизлу 5 чает тепловую энергию на заготовки. Параметры системы 100 60 Начальный диаметр газовоздушнойструи 30-35 18-21. Расстояние от выхода струи понормали до заготовки 157-245 90-147 Расстояние от боковых стен дозаготовки 90-120 54-72 Составитель В. СмирновРедактор И. Товтин Техред И. Кузьма Корректор Л. Пилипенко Заказ 4937/29 Типаж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раущская наб., д, 4/5 филиал ШИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3начальный диаметр газовоздушной струи - диаметр заготовки - камера печи, при которых имеет место максимальная теплоотдача от газовоздушной струи к нагреваемой здготов ке и кладке при наилучшей равномер ности распределения тепла у нагреваемых поверхностей и наименьшем расходе топлива. Для заготовок диаметром 60,100 мм (диаметры заготовок выбраны произвольно), указанные соотношения приведены в таблице.Горящие газовоэдушные струи подаются со свода параллельно боковымстенам печи и, соударяясь с движущимися по поду заготовками, обеспечивают равномерное омывание Эффект от внедрения предложенного способа в производство обуслов-. лен интенсификацией внешнего тепло- обмена в рабочем пространстве печи и улучшением равномерности нагрева поверхности заготовок, что в конечном итоге приводит к повышениюОэффективности использования топлива и улучшению качества нагрева металла.е