проходная печь непрерывного отжига

Формула изобретения

1. Проходная печь непрерывного отжига, содержащая каркас, огнеупорную кладку, разделенную по высоте на ярусы, каждый из которых установлен на опорном кронштейне, прикрепленном к каркасу, радиационные трубы, смонтированные в опорных элементах, и огибающие ролики, отличающаяся тем, что нижний ряд каждого из ярусов огнеупорной кладки выполнен из блоков, имеющих механическую прочность и жаропрочность, превышающие аналогичные параметры основного материала огнеупорной кладки, при этом каждый из упомянутых блоков, расположенный между опорными элементами радиационных труб по длине яруса, содержит выступ, направленный внутрь печи, величина которого составляет 0,04-0,08 толщины кладки.

2. Проходная печь по п.1, отличающаяся тем, что высота нижнего ряда каждого из ярусов огнеупорной кладки составляет 0,4-0,6 высоты последнего.

3. Проходная печь по п.1, отличающаяся тем, что блоки нижнего ряда каждого из ярусов выполнены из корунда.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии, в частности к промышленным печам башенного типа, а именно к печам непрерывного обжига полосового проката.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом), по мнению авторов, является проходная печь непрерывного отжига по книге В.Н. Аптермана “Протяжные печи”. – М.: Металлургия, 1969 г., стр.153-156, рис.87, 88, содержащая каркас, огнеупорную кладку, разделенную по высоте на ярусы, каждый из которых установлен на опорном кронштейне, прикрепленном к каркасу, радиационные трубы, смонтированные в опорных элементах, и огибающие ролики.

Недостатком известного технического решения является то, что в процессе эксплуатации огнеупорная кладка, расположенная в нижней части яруса и воспринимающая механическую нагрузку от веса вышерасположенной кладки и тепловую от находящихся в непосредственной близости нагревательных радиационных труб, интенсивно разрушается. При обрыве и боковом уводе полос их боковая кромка интенсивно разрушает огнеупорную кладку, образуя в ней пропилы и сколы. Это в совокупности способствует появлению трещин в огнеупорной кладке и, как следствие, местному перегреву кожуха (брони) печи и его короблению, которое, в свою очередь, приводит к избыточным нагрузкам на огнеупорную кладку, более интенсивному ее разрушению, увеличению отвода тепла через кожух печи и повышенному расходу топлива при обработке полосы в проходной печи.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, - снижение удельного расхода огнеупорных материалов, а также повышение надежности работы проходной печи. При этом достигается получение такого технического результата, как снижение удельного расхода топлива на термообработку полосового проката и получение дополнительной прибыли за счет снижения себестоимости его производства, снижение времени простоя печи и уменьшение времени на ее ремонт.

Вышеуказанные недостатки исключаются тем, что в проходной печи непрерывного отжига, содержащей каркас, огнеупорную кладку, разделенную по высоте на ярусы, каждый из которых установлен на опорном кронштейне, прикрепленном к каркасу, радиационные трубы, смонтированные в опорных элементах, и огибающие ролики, нижний ряд каждого из ярусов огнеупорной кладки выполнен из блоков, имеющих механическую и жаропрочность, превышающую аналогичные параметры основного материала огнеупорной кладки, при этом каждый из упомянутых блоков, расположенный между опорными элементами радиационных труб по длине яруса, содержит выступ, направленный внутрь печи, величина которого составляет 0,04-0,08 толщины кладки; высота нижнего ряда каждого из ярусов огнеупорной кладки составляет 0,4-0,6 высоты последнего; блоки нижнего ряда каждого из ярусов выполнены из корунда.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного своим конструктивным выполнением, а именно конструкцией ярусов огнеупорной кладки.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения “Новизна”.

Сравнительный анализ предложенного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не позволил выявить существенные признаки, присущие заявленному решению. Отсюда следует, что заявленная совокупность существенных отличий обеспечивает получение упомянутого выше технического результата, что, по мнению авторов, соответствует критерию изобретения “Изобретательский уровень”.

Предложенное техническое решение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему чертежей.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая проходная печь.

На фиг.2 изображен разрез А-А фиг.1.

На фиг.3 изображен вид Б фиг.2.

На фиг.4 изображен разрез В-В фиг.3.

Проходная печь непрерывного отжига содержит каркас 1, огнеупорную кладку 2, разделенную по высоте на ярусы 3, каждый из которых установлен на опорном кронштейне 4, прикрепленном к каркасу 1, радиационные трубы 5, смонтированные в опорных элементах 6, установленные вертикальными рядами концами в разные стороны и огибающие верхние 7 и нижние 8 ролики. Нижний ряд каждого из ярусов 3 огнеупорной кладки выполнен из блоков 9 и имеет механическую и жаропрочность, превышающую аналогичные параметры основного материала огнеупорной кладки 2, например, из корундовых блоков. Каждый из упомянутых блоков 9, расположенный между опорными элементами 6 радиационных труб 5 по длине яруса 3, содержит выступ 10, направленный внутрь печи, величина а которого составляет 0,04-0,08 толщины в кладки 2, при этом высота нижнего ряда h каждого из ярусов огнеупорной кладки может составлять 0,4-0,6 высоты Н последнего, а блоки нижнего ряда каждого из ярусов могут быть выполнены из корунда.

Проходная печь непрерывного отжига работает следующим образом.

Перед задачей в печь непрерывного отжига полоса 11 с разматывателей (на чертеже условно не показаны) подается в линию агрегата, сваривается, проходит химическую подготовку (обезжиривание, щелочную обработку) мойку и сушку. В печи при помощи верхних 7 и нижних 8 огибающих роликов полоса образует вертикальные ходы. Печь состоит из секций нагрева, выдержки, газоструйного охлаждения, повторного нагрева, перестаривания, ускоренного и воздушного охлаждения. В нагревательных зонах печи между ходами ленты, вертикальными рядами, концами в разные стороны установлены радиационные трубы 5. Проходя между рядами радиационных труб 5, полоса равномерно нагревается. В металле полосы происходят структурные превращения и фазовые выделения, обеспечивающие ее требуемые механические свойства. Температура в зонах печи задается в зависимости от марки стали и способности полосы к вытяжке, а скорость транспортировки является функцией толщины полосы. Так, например, для полосы толщиной 1,0 мм, шириной 1500 мм, выполненной из стали марки 08Ю со способностью к вытяжке ОСВ, задается скорость транспортировки не более 85 м/мин, а температура по секциям: нагрева 840-870С, выдержки 840-870С, газового охлаждения 500-560С, повторного нагрева 420-460С, перестаривания 290-350С.

Благодаря выполнению нижнего ряда каждого из ярусов 3 огнеупорной кладки из корундовых блоков 9, имеющих механическую и жаропрочность, превышающую аналогичные параметры основного материала огнеупорной кладки 2, восприятие им механической нагрузки от веса вышерасположенной кладки и тепловой от находящихся в непосредственной близости нагревательных радиационных труб происходит без разрушения огнеупорной кладки.

При уводе полос 11 (из-за избыточной серповидности, неравномерного нагрева, неравномерного натяжения) или их обрыве боковая кромка, в первую очередь, взаимодействует с выступами 10 блоков 9, направленными внутрь печи и имеющими механическую и жаропрочность, превышающую аналогичные параметры основного материала огнеупорной кладки 2. Конструкция, материал и вышеприведенная величина выступов обеспечивают надежное предохранение основной огнеупорной кладки от воздействия на нее боковых кромок полос 11.

При увеличении выступов 10 более 0,08 толщины - а - кладки 2 увеличивается расход огнеупорного материала, увеличивается мертвая зона печи, снижается ее КПД, при этом стойкость блоков 9 и огнеупорной кладки 2 практически не изменяется. Уменьшение выступов 10 до величин менее 0,04 толщины - а - кладки 2 приводит к снижению защитных функций упомянутых выступов 10 и разрушению огнеупорной кладки 2 боковыми кромками полос 11.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет снизить износ и растрескивание огнеупорной кладки, перегрев и коробление кожуха печи, отвод тепла через кожух печи, что, в свою очередь, способствует повышению надежности работы проходной печи, снижению удельного расхода огнеупорных материалов, снижению удельного расхода топлива на термообработку полосового проката и получению дополнительной прибыли за счет снижения себестоимости его производства, снижения времени простоя печи и уменьшения времени на ее ремонт.

Отсюда можно сделать вывод, что задача, на решение которой направлено техническое решение, выполняется, при этом достигается получение вышеуказанного технического результата.