Печь обжига
Предлагаемое решение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в промышленных печах, предназначенных для термообработке в них металла, преимущественно цветных металлом и их сплавов.
Технической задачей предлагаемого технического решения является снижение потерь тепловой энергии при замене обрабатываемого материала особенно при термообработке, увеличение производительности печей и улучшение условий их обслуживания в процессе эксплуатации.
Указанная техническая задача достигается тем, что садка для металла соединена непосредственно с крышкой печи а между садкой и нагревательными элементами дополнительно установлен герметичный стакан, так же соединенный с крышкой, а во внутреннюю полость стакана попеременно закачивается и удаляется из нее газ через соответствующие магистрали через крышку.
Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить потери тепла при замене садки с металлом, увеличить производительность печей и упростить техническое обслуживание печей по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.
Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для термообработки материалов и изделий в защитной среде с использованием герметичных контейнеров, преимущественно для бухт проволоки и металлических лент из цветных и черных металлов.
Известны печи для обжига материала содержащие корпус с высокотемпературной кладкой и нагревательный элемент в виде электрических тенов спиральной формы металлическая кассета с установленными в ней рулонами материала, колпак , закрывающий кассету с материалом и магистраль подачи и удаления защитного газа внутрь колпака. Сверху печь закрывается крышкой после установки колпака и кассеты с материалом. (см. например авторское свидетельство СССР №791779 по кл. С 21Д 9/673 за 1975 г.)
Недостатком этих печей является то, что при замене кассеты с материалом требуется много времени и печь приходится отключать из-за поэтапного удаления колпака и кассеты из печи и установка новой кассеты и колпака. Кроме того, в процессе термообработки внутри колпака постоянно циркулирует защитный газ, который нагревается под колпаком, а затем после удаления из него остывает, а после его следующей подачи внутрь колпака
нагревается и этот процесс повторяется. В результате конструкция этих печей получается сложной, большая часть тепла расходуется на нагрев газа и колпака и снижает производительность печей.
Так же известны колпаковые печи, содержащие сьемный колпак, на внутренней поверхности которого закреплен нагревательный элемент внутри которого с кольцевым зазором установлен металлический муфель, а под ним
установлены бухты материала. В нижней части под кассетой с бухтами расположена форсунка для подачи защитного газа, который постоянно циркулирует внутри муфеля. Колпак и муфель своими торцами, в нижней части, герметизированы песочными затворами. Подвод и отвод газа осуществляется по специальным магистралям. (см. авторское свидетельство СССР №1213077 по кл. С 21 Д 9/673 за 1986 г.)
Недостатком этих печей является значительная потеря тепловой энергии, снижение производительности печей при замене обрабатываемого материала в процессе эксплуатации.
Технической задачей предлагаемого решения является снижение времени на замену материала и тепловой энергии при термообработке, увеличение производительности печей и улучшение условий обслуживания в процессе эксплуатации
Указанная задача достигается тем , что в предлагаемой печи обжига, содержащей корпус, внутренняя полость которого армирована высокотемпературной кладкой и установлен электрический нагревательный элемент спиральной формы, съемная крышка, садка материала, изолированная от нагревательного элемента металлическим стаканом, через сыпучий уплотнительный узел и магистраль подачи и удаления газовой среды внутрь стакана, отличающаяся тем, что металлический стакан и садка металла соединены непосредственно с крышкой печи, длина металлического стакана выполнена меньше длины полости корпуса печи, периферийная зона стакана снабжена каналами охлаждения, в его нижней части выполнены опорные выступы, уплотнительный затвор расположен в верхней части корпуса печи, крышка выполнена объемной, внутри которой расположен теплоизолятор, а на ее наружной стороне закреплены магистрали подачи газовой среды и удаления этой среды из полости стакана с запорной арматурой устройствами контроля давления внутри стакана.
Еще одним отличием является то, что садка металла выполнена в виде каркаса с устройством закрепления на выступах крышки, а выступы на крышке выполнены в виде грузозахватного крюка.
На графической части показан продольный разрез предлагаемой печи для обжига металла, преимущественно бухт проволоки или ленты.
Предлагаемая печь содержит корпус 1, преимущественно цилиндричес-кой формы, внутренняя поверхность которого армирована высокотемпературной кладкой 2. На наружной поверхности 3 кладки 2 закреплен нагревательный элемент 4 в виде спирального электрического тена, установленного равномерно во внутренней полости 5 В верхней части корпуса 1 над торцем кладки 2 закреплена кольцевая опора 6 с уплотнительным затвором 7, например, песчаного типа. В полости 5 установлен металлический стакан 8 со сплошной боковой стенкой 9 и дном 10 под которым выполнены опорные выступы 11, например, в форме кольцевого бурта на уровне боковой стенки. Внутри стакана 8 установлена садка 12 с бухтами обжигаемого 13 материала с кольцевым зазором 14 в верхней части стакана 8 выполнены каналы 15 под его охлаждение. На периферии стакана 8 закреплены откидные болты 16 и выступ 17 расположенный в уплотнительном затворе 7. На стакане 8 с помощью больов 16 закреплена крышка 18, в средней части которой закреплен теплоизолятор 19. На внутренней стороне крышки 18 жестко закреплены выступы 20 в виде грузозахватных крюков, на которых закрепляются несущие тяги садки 12. На наружной стороне крышки 18 закреплены транспортные опоры 21 и магистрали 22 и 23 для поочередной подачи у удаления газовой среды из стакана 8. Магистраль 22 снабжена манометром 24, а магистраль 23 снабжена трехходовым клапаном 25. Кольцевая опора 6 снабжена выступом 26, служащим для направления стакана при съеме и установки стакана 8 в полость 5.
Сборка, установка бухт в печь и работа печи осуществляется следующим образом. Стакан 8 расположен вне печи и крышка 18 снята. Внутрь садки 12 устанавливается грузозахватным приспособлением. Затем на садке 12 закрепляют крышку 18, затем вместе с крышкой 18 садкой 12 и бухтами 13 устанавливают на стакан 8.. После установки крышку 18 плотно закрепляют с помощью болтов 16, таким образом, чтобы не было подсоса воздуха. После соединения крышки 18 со стаканом 8 из внутренней полости 14 через магистраль 23 выкачивают весь атмосферный воздух. После откачки воздуха клапан 25 закрывают и через магистраль 22 подают внутрь стакана 8 защитный газ (напимер углекислый) и с помощью манометра 24 устанавливают необходимое давление внутри стакана 8, на которое настроен клапан 25. После закачки защитного газа бухты 13 готовы к термообработке. При этом тены 4 печи могут находиться как во включенном положении, так и в выключенном, т.к. они не влияют на процесс сборки стакана 8 Затем с помощью транспортных опор 21 грузозахватным приспособлением крышку 18 вместе со стаканом 8 и садкой 12 с бухтами 13 заводят в полость 5 корпуса 1 печи до тех пор пока стакан 8 не войдет в уплотнительной затвор 7 и рас-положится под собственным весом на кольцевой опоре 6. После этого производится нагрев бухт 13 вместе со стакано8 и садкой 12 до необходимой температуры. После нагрева бухт до необходимой температура крышку 18 вместе со стаканом 8 и садкой 12 снимают с печи и устанавливают на подготовленную площадку, а в печь устанавливается новая порция бухт и процесс повторяется. Сборка и охлаждение бухт осуществляется вне печи и ее работа не влияет на подготовительные операции.
Соединение стакана, крышки и садки металла в единый узел позволяет производить подготовительные операции вне печи и упростить процесс замены газовой среда внутри стакана с атмосферной на защитную Кроме того, нагрев и процесс охлаждения бухт в защитной среде не влияют на работу печи и могут производиться вне печи, а сама печь участвует в процессе
обработки бух металла только по своему прямому назначению для нагрева металла. И если нагревать не нужно, то печь включать нет необходимости
Использование предлагаемой обжиговой печи в процессе отжига и закалки бухт проволоки или металлических лент позволяет сократить затраты энергоносителя, полностью исключить потери тепла при отпуске и охлаждении бух, повысить стойкость печей, упростить процесс подготовки бухт к термообработке, а сам технологический цикл сделать безопасным и удобным в процессе использования по сравнению с известными аналогичными печами для термообработки бухт проволоки или лент.
1. Печь обжига, содержащая корпус, внутренняя полость которого армирована высокотемпературной кладкой и установлен электрический нагревательный элемент спиральной формы, съемная крышка, садка материала, изолированная от нагревательного элемента металлическим стаканом, через сыпучий уплотнительный узел и магистраль подачи и удаления газовой среды внутрь стакана, отличающаяся тем, что металлический стакан и садка металла соединены непосредственно с крышкой печи, длина металлического стакана выполнена меньше длины полости корпуса печи, периферийная зона стакана снабжена каналами охлаждения, в его нижней части выполнены опорные выступы, уплотнительный затвор расположен в верхней части корпуса печи, крышка выполнена объемной, внутри которой расположен теплоизолятор, а на ее наружной стороне закреплены магистрали подачи газовой среды и удаления этой среды из полости стакана с запорной арматурой устройствами контроля давления внутри стакана.
2. Печь обжига по п.1, отличающаяся тем, что садка металла выполнена в виде каркаса с устройством закрепления на выступах крышки.
3. Печь обжига по п.1, отличающаяся тем, что опорные выступы выполнены кольцевыми.
4. Печь обжига по п.1, отличающаяся тем, что опорные выступы выполнены отдельными друг от друга.
5. Печь обжига по п.2, отличающаяся тем, что устройство для закрепления садка на выступах выполнено петлеобразным.
6. Печь обжига по п.2, отличающаяся тем, что выступы на крышке для садки металла выполнены в виде грузозахватного крюка.
