ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к проходным камерным промышленным печам и может быть использована для нагрева и термообработки изделий, применяемых в строительной и машиностроительной промышленности.
Известна печь-кристаллизатор для высокотемпературной обработки изделий, применяемая в области промышленности строительных изделий (заявка на изобретение РФ №93036652 опубл. 10.11.95)
Печь- кристаллизатор содержит корпус, имеющий рабочий канал со сводовой частью и подовой частью, зону нагрева, зону высокотемпературной обработки, зону отжига, зону охлаждения и электронагревательные элементы для создания необходимой температуры термообработки. Причем зона нагрева снабжена дополнительными нагревательными элементами, расположенными в подовой части канала, а электронагревательные элементы зоны высокотемпературной обработки расположены только в сводовой части канала.
Недостатком данной конструкции печи является высокое потребление энергозатрат.
Известна также печь для термообработки крупногабаритных изделий, содержащая основание с песчаной подушкой, цилиндрическую секцию, нагревательный колпак и систему нагрева и циркуляции воздуха с тангенциально установленными горелками (Патент на полезную модель РФ №58678, опубл 27.11.2006)
Данная печь для термообработки крупногабаритных изделий совершеннее предыдущей конструкции, однако имеет ряд существенных недостатков, обусловленных ее конструктивными особенностями. Расположение горелок на съемных элементах печи цилиндрической секции и нагревательном колпаке требует много времени на установку и снятие горелок и при необходимости заглушек при каждом цикле. Тангенциальные патрубки под горелки и зона их установки имеют слабую теплоизоляцию и сильно нагреваются при работе, что очень неудобно при установке, снятии и обслуживании горелок. Описанные недостатки приводят к неудобству в работе и снижают условия труда. Кроме того, расположение защитных экранов на стенках цилиндрической секции и нагревательного колпака приводят к их частой
Известна другая обжиговая печь для керамических изделий, применяемых в области строительства (патент на изобретение РФ №2346909, опубл. 10.11.2005).
Обжиговая печь имеет канал обжига, по которому протекает в направлении основного потока поток горячих газов.
Причем для циркуляции части горячих газов предусмотрена циркуляционная установка с всасывающим отверстием с отверстием для вдувания и компрессорным элементом, соединяющим всасывающее отверстие и отверстие для вдувания.
Внутри данной печи создается разряженная атмосфера, что снижает коэффициент теплопередачи, в связи с чем повышается расход топлива и увеличивается время термообработки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является конструкция камерной промышленной печи, применяемой для термообработки и нагрева изделий в строительной, машиностроительной и металлургической промышленности (патент на изобретение РФ №2335719, опубл. 20.12.2007).
Известная камерная печь состоит из двух боковых стен, выполненных из огнеупорного материала, в верхней части которых смонтированы газогорелочные устройства.
На стены установлен свод в виде газоплотного колпака, футерованного изнутри теплоизоляционным материалом (например, муллитокремнеземистыми плитами или керамическим волокном) с патрубками для подвода воздуха. Под печи снабжен подставками для укладки обрабатываемых изделий.
Горелочный пояс, образованный газогорелочными устройствами выполнен непосредственно над уровнем пода, а высота его определяется размером газогорелочных устройств.
Подвергаемые термической обработке изделия укладывают на подставки размещенные на поде и нагреваются с помощью газогорелочных устройств, установленных на двух боковых стенах Воздух в газогорелочные устройства подают с недостатком и недогоревшие газы поднимаются в верхнюю часть колпака футерованного теплоизоляционным материалом (например муллитокремнеземистыми плитами или керамическим волокном), где дожигают за счет воздуха, подаваемого через патрубки. Продукты горения удаляются через газоходы. Песочный затвор предотвращает выбивание продуктов сжигания из печи. По окончании технологического режима термообработки или нагрева металла открывают заслонку и через загрузочный проем в колпаке под с металлом выкатывают из печи и загружают новую партию.
Огнеупорная кладка в зоне горелочного пояса обеспечивает устойчивость горения газовоздушных горелок, однако огнеупорная кладка предусматривает использование магнезиального сырья, что приведет к удорожанию конструкции печи, в целом.
Основным недостатком данной печи является низкая интенсификация теплообмена, создаваемого горелками, установленными на одном уровне боковых стен печи.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение интенсификации теплообмена потока рабочих газов внутри печи.
Технический результат достигается тем, что в камерной печи для термообработки изделий, содержащей камеру нагрева, образованную боковыми стенками, со встроенными в них рядом горелок, свод, под, загрузочный и выгружаемый проем с дверьми, Согласно предлагаемой полезной модели, боковые стены, свод под и двери печи выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы, поверхность блоков, обращенная в печную камеру покрыта черной термостойкой краской, один ряд горелок встроен в нижней части боковой стены печи, другой ряд горелок встроен в верхней части противоположной боковой стены печи, двери камеры снабжены горелками, один ряд из которых установлен в нижней части двери, а другой ряд в верхней части двери, в своде печи установлен дымоход, снабженный редукционным клапаном.
Камерная печь для термообработки изделий представлена фигурами 1 и 2.
На фигуре 1. представлена внутренняя часть боковых стен печи.
На фигуре 2. представлена торцевая часть печи с дверью.
Печь содержит камеру нагрева, образованную боковыми стенками 1 и 2, со встроенными в них рядом горелок, свод 3, под 4, загрузочный и выгружаемый проем с дверьми 5 и 6.
Боковые стены 1 и 2, свод 3, под 4 и двери 5 и 6 выполнены в виде теплоизолированных с внешней стороны жаропрочных блоков 7, образующих между собой пазы, по которым проложены воздуховодные трубы 8.
Поверхность блоков 7, обращенная в печную камеру покрыта черной термостойкой краской.
Один ряд горелок 9 встроен в нижней части (показано пунктирной линией) одной из боковых стен 1 камеры, другой ряд горелок 10 встроен в верхней части противоположной боковой стены 2 печи.
Двери камеры 5 и 6 снабжены горелками, один ряд 11 (показан пунктирной линией) которых установлен в нижней части двери, а другой ряд 12 в верхней части противоположной двери, в своде печи установлен дымоход 13 с редукционным клапаном. Печь имеет компрессор 14 для подачи рабочего воздуха и ресивер 15 для плавной подачи рабочего воздуха в воздуховод 16.
Печь для термообработки изделий работает следующим образом.
Через входную дверь, в камеру печи, по рельсам, направляют тележки, с установленными на них залитыми формами. Затем двери закрывают.
В воздуходувные трубы от компрессора 14 и ресивера 15 подается рабочий воздух в горелки, где он смешивается с топливом и поджигается, происходит воспламенение и сжигание топлива.
Раскаленные газы из нижних 9 и верхних 10 горелок боковых стен поступают в рабочее пространство печи, перемешиваются с раскаленными газами нижних 11 горелок и верхних 12 горелок дверей, создавая, при этом, мощный кольцевой поток раскаленного газа по внутреннему пространству печи.
Изделия, находящиеся в камере печи омываются кольцевым потоком раскаленного газа и подвергаются термообработке.
При работе горелок в печи возникает избыточное давление рабочих газов, которое автоматически регулируется редукционным клапаном установленным на дымоходе 13.
Преимущества предлагаемой полезной модели.
Расположение горелок в нижней и верхней части боковых стенок и дверей позволяет формировать горючий газ, поступающий в печь кольцеобразного потока, охватывающего пространство печи, в свою очередь кольцеобразный поток, создаваемый горелками стен, охватывается потоком горячего газа, создаваемого горелками дверей.
В связи с этим, по всему объему печи происходит глубокое турбулентное создание потока горючей смеси, которая омывает обрабатываемые изделия. Названные конструкционные решения позволяют повысить интенсификацию теплообмена в печи и сократить расходы топлива на термообработку изделий.
Воздуховоды, установленные в пазах, образованных блоками, позволяют поддерживать и изменять температуру внутренней поверхности печи.
Редукционный клапан автоматически поддерживает заданный атмосферный режим в печи, что способствует интенсификации теплообмена, тем самым сокращая расход топлива к горелкам.
Блоки, покрытые термостойкой черной краской, нагреваются от горячей атмосферы камеры печи и посредством черной поверхности излучают тепло обратно в пространство печи, что способствует постоянному сохранению тепла, созданному горелками.
Кроме того, термостойкая краска предохраняет блоки от разрушения, возникающее под воздействием высоких температур и выделений химических элементов испаряющихся с обрабатываемых изделий в процессе обработки.