Агрегат для скоростного нагрева металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ь 1)5 С 21 О 9/00, " 27 В 9/28 ОСУДАРСТВЕННЫй КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехникицветной металлургии и огнеупаров "ВНИИЭнергоцветмет"(54) АГРЕГАТ ДЛЯ СКОРОСТНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА(57) Сущность изобретения: агрегат содержит стальной кожух, футеоованный изнутритеплоизоляционным материалом, рабочуюкамеру из огнеупорного материала, состоящую из двух частей - камеры скоростногонагрева, состоящей из секцИй цилиндрической формы, и камеры выдержки, В футеровке концентрично рабочей камере скоростного нагрева и камере выравнивания температур выполнен газоход, который соединен с камерой выдержки в разгрузочном конце агрегата и газоотводящим трактом в начале агрегата. В каждой секции камеры скоростного нагрева установлены верхние и нижние ряды сопел для подачи газовоздушной смеси в зону скоростного нагрева, размещенные равномерно по длине и периметру секций. Нагреваемая заготовка перемещается по длине рабочей камеры л обрабатывается продуктами сгорания газоваздушной смеси, истекающей из сопел. Продукты сгорания перемещаются к концу рабочей камеры, осуществляя интенсивный нагрев металла совместно с высокоскоростными струями и выравнивая распределение температур в металле, 2 ил. забретение относится к тепловой об упорного материала, состоящую из двух частей - камеры 4 скоростного нагрева, состоящей из секций 5 цилиндрической формы, и камеры 6 выдержки. Число секций 5 скоростного нагрева зависит от конкретных теплофизических параметров и условий нагрева металли,еских заготовок, В кг;дой секции 5 камеры 4 размещены два ряда металлических сопел 7, проходящих через верхние части рабочей камеры 3 и кожуха 1, и два ряда металлических сопел 8, проходящих через нижние части рабочей камеры 3 и кожуха 1, Сопла б и 7 закреплены в кожухе 1 и соединены с трубами 9 для подачи газа- воздушной смеси в рабочую Камеру 3, расположенными снаружи кожуха 1 агрегата и прикрепленными к нему,работке металлов, а именно к конструкциям печей скоростного нагрева металлов и сплавов, и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности,Целью изобретения является повышение производительности агрегата и экономия топлива за счет повышения эффективности тепловой обработки заготовок. На фиг, 1 изображен агрегат скоростнога нагрева, поперечный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1,Агрегат содеркит стальной кожух 1, футерованный изнутри теплоизоляционнымериалом 2, рабочую камеру 3 из огнемат К АВТОРСТВ(ОУУ СВ 17599 О 9 АДлина камеры б выцержкл зависит о. теплофизических свойств нагреваемого ьет лла и требований к неравнсмернс ти распределения температур по периметру и .еченио заготовок, предъявляемых технологией их обработки, Внутреннил диамето камеры б на 10 - 30 О меныпе внутреннего диаметра кзмеры 4, Веллчина уменьшения сечения камеры выдержки по сравнению с сеченлем камеры скоростного нагрева зависит от диаметра и профиля нз.реваемых заготовок,Б футеровке кожухакснцентрично рабочей камере 4 скорсст чогс нагревз и камере б выдержки выполнен газоход 10. в котором расположены трубы 11, соециненные кольцевымл коллекторами - холодного 12 л горячего 13 воздуха, Газоход 10 соединен с камерой выдержки через отгерстия 14 в разгрузочном конце агрегата и через коллектор 15, установленный в кожухе 1 агрегата, с газоотводящим трактом (не показан) в начале агрегата, у 1 еталли ес;зя заготовка 1 б расположенз на желобе 17 из жарспроч- ОГО металла, размРщеннсм Р ижней части полости рабочей камеры 3 вс всей ее длине л закрепленном в торцовых частях стального кожуха 1, К нижней части "сжухз 1 агрегата прлсоединены стойки 18, жестко закрепленные на основании 19.Агрегат скоростного нагрева работает следующим образом,По осл рабочей камеры 3 транспортирующим устройством (не показано) передвигается по жегобу 17 нагреваемзя заготовка 1 б крутого или квадратчого сечения, Пс мере движения она нагревается продукта-л сгорания газовоздушной смеси, лстекающей со скоростью 100 - 250 м/с из сопел 7 и Б, Гязсвоздушная смесь нз горение госту пает в сопла 7 и 8 по трубам 9 из горелок (не показаны), в которых происходит смешивание прироцного газа и горя его воздуха.Воздух на горение топлива гсдается вентилятором (не показан) через коллектор 2 холодного воздуха, откуца распределяется по трубам 11 и подогревается в них за счет тепла продуктов сгорания. Подогретый до 400-500 С воздух собирается в коллектор 13 горячего воздуха, а затем - в горелки для смешиванля с топливом,В результате сгорания струй газсвозцушной смеси осуществляется нагрев заготовки как поддействием конвекции, так и зг счет теплообмена излученлем между стенками рабочей камеры л поверхностью заготовки. Пс мере передвиженля заготовки к концу камеры 4 скоростного нагрева происходит нагрев металла от начальной до требуемой температуры (например, 1000 С). 10 5 20 30 340 Для этого в каждой из секций 5 скоростного нагрева обеспечивается свой темперзтурный режим, зависящий от теплофизических характеристик нагреваемого изделия, В камере б выдеркки происходит лнтенсивное омьвание поверхности заготовки суммзрным потоком продуктов сгорания, образовзвшлхся во всех секциях 5 скоростного нагреза. Под его действием выравнлвается температура металла и завершается тепловая обработка заготовки, После нагрева она подается на псследуюшуо обработку.Продукты сгорания с температурой, равной температуре нагрева металла, подают из камеры 6 выдержки через отверстия 14, расположенные по всему периметру рабо ей камеры 3, в газоход 10, Перемещаясь в газоходе 10 от конца агрегата к его началу, гроцукты сгораия омывают рабочую камеру с внешней стороны и та": м образом повьают температуру внедней поверхности рабочей камерь, уменьшая тепловой поток через стенку,Одновременно продукты сгоранля передают тепло воздуху, проходящему в трубках 11, расположенных в газоходе 10, и по мере продвижения к коллектору 15 их тем-ература снижается до 450-550 С, Из коллектора 15 дымовые газьподаются в теплообменник, проходят дымосос и поступают в боров и дымовую трубу (эти устройства на чертеже не показаны),Г Сименение предлагаемой конструкции агрегата скоростного нагрева металла позволяет за счет повышения эффективности тепловой работы снлзить расход топлива нг нагрев заготовок, увеличить производительность агрегата, а попутно уменьшить его габариты и массу,Формула изобретения Агрегат для скоростного нагрева металла. содержащий стальной кожух, футерованнус камеру скоростнсгс нагрева, состоящую из секций цилиндрической формы. установленные по периметру и длине секций горелки с металлическими соплами, транспортирующее и газоотводящее устройства, отл и чаю щи йс я тем,что,с целью повышения произвоцлтельности агрегата и зкономии топлива за счет интенсификации процесса теплсобмена, агрегат снабжен дополнительной камерой выдержки, выполненной с площадью проходного сечения, меньшей площади проходного сечения камеры скоростного нагоева, а в футеровке конце,тричнс камерам скоростного сагревз и выдержки выполнен канал с размещенными в нем параллельно продольной оси агрегата трубами для подогре 1759909ва воздуха, причем канал соединен с камерой выдержки в разгрузочном конце агзегаЪ.1 тэ и с газоотводящим трактом в начале агрегата,l 4