Результат интеллектуальной деятельности: ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ТОНКИХ ДЛИННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к конструкциям нагревательных и термических печей непрерывного действия и может быть использовано для реализации транспортировки длинного тонкого металла типа сутунки по длине печи.

Для транспортировки такого металла в нагревательных и термических печах широко используют печные роликовые и цепные конвейеры (Металлургическая теплотехника. В 2-х томах, Конструкция и работа печей: Учебник для вузов /В.А. Кривандин, И.Н. Неведомская, В.В. Кобахидзе, и др. - М.: Металлургия, 1986, 592 с.).

В печах с роликовым конвейером нагреваемые изделия перемещаются качением по стационарным роликам вдоль длины печи. Ролики приводятся во вращение двигателем и сообщают движение лежащим на них изделиям трением. При этом металл располагается на роликах в один или несколько ручьев, но при необходимости поштучной выдачи полосы на прокатку приходится транспортировать метал в один ручей. Поскольку для обеспечения большой производительности стана необходимо, чтобы в печи находилось сразу 10…15 заготовок длинной 10…12 м каждая, длина печи получается очень большой, до 100-150 м.

В печах с цепным конвейером нагреваемые изделия перемещаются, как правило, поперек длины печи. Печной конвейер, используемый в качестве транспортирующего устройства для перемещения нагреваемых изделий по длине печи, содержит цепной, тяговый и грузонесущий органы. Грузонесущий орган с помощью приводной и натяжной станций движется вместе с нагреваемыми изделиями по направляющим в горизонтальных или вертикальных печах. В зависимости от положения цепи относительно пода или свода печи различают печные конвейеры с подовыми, надсводовыми и подподовыми цепями.

В печных конвейерах подовые цепи с лежащими на них изделиями в один или несколько рядов перемещаются по направляющим пода печи. Число цепей может быть от двух для коротких изделий до 14 для длинных изделий, например, рельсов с расстоянием между ними от 420 мм до 1750 мм. Длина печного конвейера может составлять от 5 до 23 м с массой садки от 5 до 90 т при скорости движения в пределах от 0,4 до 0,1 м/с.

Печные конвейеры с подподовыми цепями применяют для нагрева металла до более высоких температур - 900…950°С и выше. При такой температуре нагреваемые изделия лежат не на цепи, а на стойках, прикрепленных к звеньям двух цепей, движущихся под подом печи. Стойки выведены в высокотемпературную зону печи через узкую щель в поду и возвышаются над уровнем кладки пода печи на 135…150 мм. При шаге цепи 150 мм шаг стоек составляет 300 мм, расстояние между цепями - 420 мм, что позволяет размещать на стойках длинную сутунку. Скорость перемещения подподовых цепей принимают такие же - 0,1…0,4 м/с.

К преимуществам таких конвейеров относится то, что они обеспечивают поштучную выдачу нагретых изделий на прокатку, и что самые нагруженные элементы транспортирующего устройства - цепи, вынесены за пределы высокотемпературной зоны, что существенно продлевает срок их эксплуатации. Однако, как показывает практика, цепи остаются слабым местом конвейера. При достаточно высоких механических нагрузках они сильно истираются в метах соединений и вытягиваются. Для снижения нагрузки на цепи, их ставят на опорные ролики, что существенно усложняет и удорожает конструкцию транспортирующего устройства. Применение цепных конвейеров для нагрева длинных тонких изделий возможно, но ограничено сложностью, громоздкостью и ненадежностью механизмов конвейера.

Задача настоящего изобретения заключается в разработке печи с транспортирующим устройством для перемещения нагреваемых изделий по длине печи, способного обеспечить сокращение длины печи, поштучную выдачу нагретых изделий на прокатку, а также упрощение и повышение надежности транспортирующего устройства.

Для этого предложена печь для термической обработки тонких длинных изделий, содержащая огнеупорный под, огнеупорный свод, а также транспортирующее устройство для перемещения нагреваемых изделий по длине печи, имеющие тяговый органы и грузонесущие элементы, жестко соединенные между собой, при этом тяговый орган транспортирующего устройства выполнен в виде вала, смонтированного с возможностью вращения, который размещен внутри пода печи, на валу жестко закреплены грузонесущие элементы в виде n - количества дисков с радиальными прорезями, выполненными с возможностью укладки нагреваемых изделий в прорези всех закрепленных на валу дисков вдоль оси вала.

Кроме того, диски размещены в радиальных щелях пода печи, причем края дисков выступают за пределы пода.

В частном случае исполнения форма пода печи, находящегося над валом, имеет сечение полуцилиндра, максимальный радиус которого не препятствует перемещению нагреваемых изделий.

В отличие от применяемого для нагрева металла до высоких температур конвейера с подподовыми цепями, в котором нагреваемые изделия лежат на стойках, выведенных в высокотемпературную зону печи через узкую щель в поду и возвышающихся над уровнем кладки пода, заявленная конструкция обеспечивает нагрев до заданной температуры заготовок, радиально расположенных в прорезях дисков, и их поштучную выдачу для дальнейшей обработки. Такая конструкция позволяет разместить в рабочем пространстве печи значительно большее количество заготовок, повысив удельную производительность печи, обеспечив при этом равномерный нагрев металла со всех сторон. При этом существенно увеличивается излучающая поверхность свода по отношении к поверхности нагреваемого металла (степень развития кладки), что приводит к интенсификации лучистого теплообмена и повышению удельной производительности печи. Уменьшается длина печи, что сокращает ее габариты. Сокращается количество подвижных элементов транспортирующего устройства, притом, что они находятся вне рабочего пространства печи. Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в наиболее рациональном использовании рабочего пространства печи.

Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображена печь для термической обработки тонких длинных изделий; на фиг. 2 - сечение Α-A; на фиг. 3 - сечение Б-Б; на фиг. 4 - сечение В-В.

Печь содержит огнеупорный свод 1, предпочтительно с цилиндрической кладкой, огнеупорный под 2, внутри которого размещен вал 3, смонтированный на опорных подшипниках 4, которые вынесены за пределы печи. На валу 3 жестко закреплены грузонесущие элементы в виде n - количества дисков 5 из жаропрочной стали, которые размещены в радиальных щелях пода печи (не показаны). Часть дисков опирается на ролики 6, расположенные под валом 3. В дисках имеются радиальные прорези 7, выполненные с возможностью укладки нагреваемых изделий в прорези всех закрепленных на валу дисков вдоль оси вала.

Для отопления печи на ее свод установлены горелки 8. В боковой поверхности свода имеется загрузочное окно 9, выполненное в виде щели, через которую толкателем 10 металл проталкивают в печь и укладываются в прорези 7 дисков 5. В торцевой стенки печи имеются окна выгрузки 11. Вал с дисками 5 вращается вокруг своей продольной оси дискретно, каждый раз поворачиваясь таким образом, чтобы очередные прорези дисков останавливались напротив загрузочного окна 9. За половину оборота барабана заготовки, лежащие в прорезях дисков 5, нагреваются до заданной температуры и оказываются напротив окна выгрузки 11, и через это окно выталкиваются толкателем 10, установленным на противоположном торце печи. Конец заготовки, частично вытолкнутой из печи, подхватывается и транспортируется к прокатному стану или иному устройству для обработки горячего металла.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет при термообработке длинного тонкого металла типа сутунки наиболее рационально использовать рабочее пространство печи.