RU2114186C1 - Bell-type furnace - Google Patents
Bell-type furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114186C1 RU2114186C1 RU96112404A RU96112404A RU2114186C1 RU 2114186 C1 RU2114186 C1 RU 2114186C1 RU 96112404 A RU96112404 A RU 96112404A RU 96112404 A RU96112404 A RU 96112404A RU 2114186 C1 RU2114186 C1 RU 2114186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foot
- rolls
- rings
- furnace
- total area
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для термической обработки полосового проката и ленты в плотносмотанных рулонах и может быть использовано в металлургической и машиностроительной отраслях промышленности. The invention relates to a device for the heat treatment of strip products and strips in tightly-wound rolls and can be used in the metallurgical and engineering industries.
Известна колпаковая печь, включающая крышку стопы рулонов, представляющую собой плоский диск с центральным отверстием для циркуляции защитного газа [1]. Known bell furnace, including the cover of the foot of the rolls, which is a flat disk with a Central hole for the circulation of protective gas [1].
Недостатком указанного аналога является низкая производительность, повышенный расход энергоносителей и пониженное качество отжигаемого металла из-за неравномерности температурного поля по объему садки, связанной с нерациональным распределением теплового потока под муфелями печи. The disadvantage of this analogue is low productivity, increased energy consumption and reduced quality of annealed metal due to the unevenness of the temperature field in the volume of the charge, associated with the irrational distribution of the heat flow under the furnace muffles.
Наиболее близким аналогом является колпаковая печь, содержащая стенд с циркуляционным вентилятором, муфель, нагревательный колпак, крышку в виде плоского диска, конвекторные кольца, выполненные идентичными с проходными каналами переменного сечения [1]. The closest analogue is a bell furnace containing a stand with a circulation fan, a muffle, a heating cap, a cover in the form of a flat disk, convector rings made identical with passage channels of variable cross section [1].
Недостатком известной колпаковой печи является низкая производительность и пониженное качество отожженного металла, что обусловлено неоднородностью температурного поля по объему садки из-за нерационального распределения теплового потока, так как верхняя часть муфеля не участвует в интенсивном теплообмене в периоды нагрева и охлаждения металла. A disadvantage of the known bell furnace is the low productivity and reduced quality of the annealed metal, which is caused by the heterogeneity of the temperature field over the volume of the charge due to the irrational distribution of the heat flow, since the upper part of the muffle does not participate in intensive heat transfer during periods of heating and cooling of the metal.
Цель изобретения - увеличение производительности колпаковой печи, повышение качества отожженного металла, экономия энергоносителей. The purpose of the invention is to increase the performance of the bell furnace, improving the quality of the annealed metal, saving energy.
Предлагаемая колпаковая печь решает техническую задачу - интенсифицирует процесс теплообмена в процессе нагрева и охлаждения при одновременном увеличении однородности механических свойств отожженного металла и экономии энергоносителей. The proposed bell furnace solves the technical problem - it intensifies the heat transfer process during heating and cooling while increasing the uniformity of the mechanical properties of the annealed metal and saving energy.
Положительный результат достигается тем, что в колпаковой печи, содержащей нагревательный колпак, муфель, стенд с циркуляционным вентилятором, поддон для стопы рулонов, крышку стопы в виде плоского диска с равномерно расположенными опорными ребрами, образующими проходные каналы сечения, размещенные между рулонами конвекторные кольца с проходными каналами переменного сечения, сужающимися от периферии к центру с заданной суммарной площадью средних сечений каналов в зависимости от места расположения колец в стопе рулонов, конвекторное кольцо, размещенное снизу рулона, установленного на половине высоты стопы, выполнено с суммарной площадью средних сечений проходных каналов, составляющих 1,3-2,2 и 2,1-3,5 суммарной площади средних сечений проходных каналов в отдельности каждого из остальных конвекторных колец в стопе и крышки стопы рулонов соответственно. A positive result is achieved in that in a bell furnace containing a heating hood, a muffle, a stand with a circulation fan, a tray for the foot of the rolls, a cover of the foot in the form of a flat disk with evenly spaced support ribs forming passage channels of the cross-section, convector rings with passage rings located between the rolls channels of variable cross-section, tapering from the periphery to the center with a given total area of the average cross-sections of the channels, depending on the location of the rings in the foot of the rolls, convector The ring placed below the roll, installed at half the height of the foot, is made with a total area of the middle sections of the passage channels, comprising 1.3-2.2 and 2.1-3.5 of the total area of the middle sections of the passage channels individually of each of the other convector rings in the foot and foot cover rolls respectively.
Обозначим суммарную площадь средних сечений циркуляционных каналов конвекторного кольца, устанавливаемого снизу рулона, находящегося на половине высоты стопы, SΣ увел., для остальных идентичных конвекторных колец в стопе рулона SΣ норм. Тогда согласно изобретению
.Let us denote the total area of the middle sections of the circulation channels of the convector ring, which is installed from the bottom of the roll at half the height of the foot, S Σ increased. , for the remaining identical convection rings in the foot of the roll S Σ norms. Then according to the invention
.
Через SΣ крыш. обозначим суммарную площадь средних сечений проходных каналов крышки стопы рулонов. Тогда согласно изобретению
.Through S Σ roofs. we denote the total area of the average cross sections of the passage channels of the cover of the foot of the rolls. Then according to the invention
.
При отношении
замедляется прогрев второго и третьего рулона снизу стопы (5-я рулонная стопа), что приводит к ухудшению качества металла (большой разброс свойств), к повышенному расходу энергоносителя и снижению производительности колпаковой печи.With respect
the heating of the second and third rolls from the bottom of the foot is slowed down (5th roll foot), which leads to a deterioration in the quality of the metal (large variation in properties), to an increased energy consumption and a decrease in the performance of the bell furnace.
При величине упомянутого отношения более 2,2 замедляется прогрев четвертого и пятого рулонов, увеличивается неравномерность нагрева по высоте стопы, что приводит к большой неоднородности механических свойств отожженного металла; достижение заданной стандартами однородности свойств обусловливает увеличение продолжительности отжига, что влечет снижение производительности печи и увеличение расхода энергоносителей. When the value of the mentioned ratio is more than 2.2, the heating of the fourth and fifth rolls slows down, the unevenness of heating along the height of the foot increases, which leads to a large heterogeneity of the mechanical properties of the annealed metal; the achievement of the uniformity of properties specified by the standards leads to an increase in the duration of annealing, which entails a decrease in furnace productivity and an increase in energy consumption.
Отношение суммарной площади средних сечений циркуляционных каналов конвекторного кольца, устанавливаемого снизу рулона, находящегося на половине высоты стопы, к суммарной площади средних сечений крышки стопы рулонов составляет 2,1-3,5. The ratio of the total area of the middle sections of the circulation channels of the convector ring, installed below the roll, located at half the height of the foot, to the total area of the middle sections of the cover of the foot of the rolls is 2.1-3.5.
При отношении, меньшем 2,1, уменьшается поток защитного газа, циркулирующего под муфелем в верхней части садки, что замедляет нагрев и особенно охлаждение всей садки, что снижает производительность печи и увеличивает расход энергоносителей. With a ratio of less than 2.1, the flow of protective gas circulating under the muffle in the upper part of the cage is reduced, which slows down the heating and especially cooling of the entire cage, which reduces the productivity of the furnace and increases energy consumption.
При отношении
происходит перераспределение потока защитного газа, большая его часть проходит через каналы крышки и осевую полость стопы рулонов, уменьшается поток защищенного газа, проходящий через конвекторные кольца, что замедляет нагрев и охлаждение, снижает производительность печи при одновременном увеличении неоднородности механических свойств отожженного металла.With respect
redistribution of the flow of protective gas occurs, most of it passes through the lid channels and the axial cavity of the foot of the rolls, the flow of protected gas passing through convector rings decreases, which slows down heating and cooling, reduces the productivity of the furnace while increasing the heterogeneity of the mechanical properties of the annealed metal.
При изготовлении колпаковой печи с крышкой стопы рулонов в виде плоского диска и конвекторными кольцами с одинаковой суммарной площадью средних сечений циркуляционных каналов, независимо от положения конвекторного кольца в стопе, по [2], выбранному в качестве прототипа, и испытании такой печи получены следующие результаты: разброс значений предела прочности 190 H/мм2 по высоте стопы рулонов при отжиге стали 08пс на состояние "мягкая" по ГОСТ 503-81; удельный расход условного топлива 82 кг на 1 т отожженного металла, производительность колпаковой печи по циклу нагрев + охлаждение - 0,64 т/ч.In the manufacture of a bell furnace with a cover foot of rolls in the form of a flat disk and convector rings with the same total area of the average cross-sections of the circulation channels, regardless of the position of the convector ring in the foot, according to [2], selected as a prototype, and the test of such a furnace obtained the following results: the spread of the tensile strength of 190 N / mm 2 along the height of the stack of rolls during annealing of 08ps steel to the “soft” state according to GOST 503-81; specific consumption of equivalent fuel 82 kg per 1 ton of annealed metal, the capacity of the bell furnace in the cycle of heating + cooling - 0.64 t / h.
Для обоснования заявленных пределов в достижении положительного результата были проведены эксперименты. To substantiate the declared limits in achieving a positive result, experiments were conducted.
В колпаковой печи использовали крышку заявленной конструкции и крышку стопы рулонов, выполненную по прототипу. Отжигали рулоны весом 10 т, ширина полосы 450 мм, количество рулонов в стопе - 5 штук. In the bell furnace used the cover of the claimed design and the cover of the foot of the rolls, made according to the prototype. Annealed rolls weighing 10 tons, strip width 450 mm, the number of rolls in the foot - 5 pieces.
При проведении экспериментов определяли равномерность температурного поля рулонов 1-го, 3-го и 5-го, считая от поддона, с площадью термопар, заложенных в каналы, просверленные в рулонах (детали см. в примере), определяли производительность печи и удельный расход топлива. Кроме того, на отожженном металле определяли разброс значений предела прочности по высоте стопы рулонов из стали марки 08пс, химсостав по ГОСТ 1050-80. Всего провели 4 серии экспериментов А, Б, В и Г. В серии А отношение
,
а отношение
.During the experiments, the uniformity of the temperature field of rolls of the 1st, 3rd and 5th, counting from the pallet, with the area of thermocouples laid in the channels drilled in the rolls (for details, see the example) was determined, furnace productivity and specific fuel consumption were determined . In addition, on the annealed metal, the spread of the tensile strength values along the stack height of coils of 08ps steel was determined, and the chemical composition was in accordance with GOST 1050-80. Altogether, 4 series of experiments A, B, C, and D were performed. In series A, the ratio
,
and attitude
.
В опытах серии Б, В и Г при том же диапазоне отношения значения отношения SΣ увел.:SΣ норм. составили соответственно 1,3; 2,2; 2,5.In experiments of series B, C, and D with the same range of ratios the values of the relation S Σ increased. : S Σ norm. amounted to 1.3, respectively; 2.2; 2.5.
Все данные экспериментов сведены в таблицу. All experimental data are tabulated.
Как показали данные опытной проверки, в результате использования предлагаемой колпаковой печи разброс предела прочности стали марки 08пс состояния "мягкая" по ГОСТ 503-81 снижается по сравнению с прототипом в среднем на 100 H/мм2; производительность печи повышается на 3-5%, расход топлив - на 8-11%.As shown by the data of a pilot test, as a result of using the proposed bell-type furnace, the spread in the tensile strength of steel grade 08ps state “soft” according to GOST 503-81 is reduced by an average of 100 N / mm 2 in comparison with the prototype; furnace productivity increases by 3-5%, fuel consumption - by 8-11%.
В таблице приведены данные экспериментов, выполненных для обоснования выбранных параметров предлагаемой колпаковой печи. The table shows the data of experiments performed to justify the selected parameters of the proposed bell furnace.
На чертеже изображена колпаковая печь. The drawing shows a bell furnace.
Предлагаемая колпаковая печь содержит стенд 1, поддон 2 для формирования на нем рулонов 3 в стопу вне пределов стенда 1, нагревательный колпак 4, муфель 5, конвекторные кольца 6, 7, 8, 9, крышку 10 стопы рулонов; суммарная площадь средних сечений проходных каналов конвекторного кольца 7 в 1,3-3,2 и 2,1-3,5 раза больше суммарной площади средних сечений проходных каналов в отдельности каждого из остальных конвекторных колец 6, 8, 9 и крышки 10 стопы рулонов 3 соответственно. Печь оснащена горелками 11, циркуляционным вентилятором 12. The proposed bell-type furnace comprises a
Заявляемая колпаковая печь работает следующим образом. The inventive bell furnace operates as follows.
На стенд 1 устанавливают поддон 2 с сформированной на нем стопой рулонов 3, с конвекторными кольцами 6, 7, 8, 9 между рулонами и крышкой 10 сверху стопы. Затем стопу рулонов накрывают муфелем 5 и нагревательным колпаком 4, с горелками 11. On the
В процессе термической обработки рулонов 3 происходит при помощи стендового вентилятора 12 циркуляция защитного газа под муфелем 5. Защитный газ, нагреваясь от муфеля 5, отдает тепло рулонам 3, проходя через каналы крышки 10 стопы рулонов и по каналам конвекторных колец 6, 7, 8, 9. In the process of heat treatment of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96112404A RU2114186C1 (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Bell-type furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96112404A RU2114186C1 (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Bell-type furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2114186C1 true RU2114186C1 (en) | 1998-06-27 |
| RU96112404A RU96112404A (en) | 1998-11-27 |
Family
ID=20182148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96112404A RU2114186C1 (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Bell-type furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2114186C1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832129A (en) * | 1972-04-06 | 1974-08-27 | Wellman Incandescent Furn Co | Coil annealing furnaces |
-
1996
- 1996-06-14 RU RU96112404A patent/RU2114186C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3832129A (en) * | 1972-04-06 | 1974-08-27 | Wellman Incandescent Furn Co | Coil annealing furnaces |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 2. Аптерман В.Н. и др. Колпаковые п ечи. - М.: Металлургия, 1965, с. 14, 114. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| GB2083898A (en) | A method for heat-treating wire coils and a continuous furnace for performing the method | |
| US4165868A (en) | Method and apparatus for heating coils of strip | |
| CN108342654A (en) | The manufacturing method of the cold rolling glassed steel of yield strength 230MPa or more | |
| RU2114186C1 (en) | Bell-type furnace | |
| US3879167A (en) | Non-warping heat shield | |
| RU1788981C (en) | Bell-type furnace | |
| RU2128234C1 (en) | Bell-type furnace | |
| RU2294388C1 (en) | Method of annealing of the cold-rolled strips | |
| RU2280701C1 (en) | Method of annealing cold-rolled strips | |
| RU2165466C1 (en) | Method of regulating metal heating in belt-type furnace | |
| SU1227927A1 (en) | Method of cooling steel rolls upon annealing | |
| US2146432A (en) | Annealing furnace | |
| US3082996A (en) | Coil support for annealing furnaces | |
| US3661371A (en) | Convector plates | |
| RU2230803C1 (en) | Method of annealing of the cold-rolled bands | |
| SU1446179A1 (en) | Bell furnace | |
| SU1766986A1 (en) | Method of cold-rolled strip steel production | |
| JPS566709A (en) | Manufacture of cold rolled steel sheet possessing excellent press formability and baking hardenability | |
| SU1266886A1 (en) | Method for recrystallization annealing of cold-rolled low-carbon steel stabilized with aluminium | |
| GB1057124A (en) | Method for producing a cold rolled rimmed steel sheet or strip | |
| US3024015A (en) | Direct fired bell annealer | |
| US3672654A (en) | Soaking pit furnace | |
| RU2009218C1 (en) | Convector ring | |
| SU817081A1 (en) | Method of thermal treatment of cold-rolled electroengineering steel | |
| JPS5644713A (en) | Annealing furnace |