CS259237B1 - Bezvymurovková plynová pec ne výrobu rabkotaviteTných zváracích taviv - Google Patents

Abstract

Bezvymurovková plynová pec je určená na výrobu tavených lahkotavitelných zváracích taviv, ktoré sa tavia pri teplotách do max. 1 000 °C. Očelom je efektívne využitie plynového paliva pre tavenie opakovaných výrobných dávok taveného zváracieho taviva alebo kovových zliatin. Uvedeného účelu sa dosiahne tým, že pec sa skládá z telesa vyklápaoieho rámu, ktoré je duté, má podkovovitý tvaru a je opatřené koaxiálnymi dutými hriadelmi, spojenými ohybnými potrubiami s prívodom horlavej zmesi plynu so vzduchom, pričom vo vstupných častiach koaxiálnych dutých hriadelov sú umiestnené trysky sekundárných vzduchových obohacovačov, bezprostredne připojené na potrubie rozvodu stlačeného vzduchu, kým v teles vyklápaoieho rámu sú upevněné sprohovodierované plamencové horáky, přepojovacími rúrkami spojené s dutinou telesa vyklápaoieho rámu pece, tvarované tak, že obopínajú plášt aj dno taviacej nádoby.

Description

Vynález rieši bezvymurovkovú plynovú pec na výrobu lahkotavitelných zváracich taviv používaných pre automatizované elektrické oblúkové zváranie pod tavivom alebo ako náplň do rúrkových zváracich drótov, připadne aj pri aplikáciách přídavného materiálu pri spájkovaní kovov a zliatin.

V priemyselnej praxi elektrického oblúkového zvárania a spájkovanie kovových zliatin plameňom sa často vyskytujú případy použitia lahkotavitelných taviv v podobě práškových kompozitných substrátov s teplotou tavenia pod hranicou 1 000 °C, pričom sa tieto tavivá vyrábajú postupom, pri ktorom sa v predom navážených pomeroch zmiešajú jednotlivé sypké substráty tvoriace budúcu kompozisiu taviva, táto zmes sa v ohňovzdornej nádobě ohřeje na teplotu, pri ktorej sa zmes substrátov roztaví, premieša sa a homogenizovaná sa z nádoby vyleje do dalších technologických výrobných zariadení, kde sa alebo priamo granuluje, alebo sa po odliatí a vychladnutí spracuje dalej mletím na výsledný produkt, ktorým je tavivo pre zváranie alebo spájkovanie kovov.

Sú známe riešenia pecí na tavenie zváracich taviv, ktoré sú vykuřované elektrickým oblúkom, horiacim medzi uhlíkovými elektrodami umiestnenými v priestore taviacej nádoby, zhotovenéj obvykle z keramických alebo iných ohňovzdorných materiálov, kde často taviaca nádoba s vymurkou tvoří vlastné teleso taviacej oblúkovéj elektrickoj pece.

Nevýhodou takýchto elektrických oblúkových pecí je pre tavivá s nízkou teplotou tavenia příliš vysoká teplota oblúkového stlpca ako zdroja tepla, často vyhoria a prepália sa niektoré zložky tavenej zmesi. Tieto pece sa nehodia pre výrobu mnohých druhov lahkotavitelných taviv, pretože tieto majú v roztavenom stave často velmi vysoké poměrné hodnoty elektrickéj vodivosti, čo zhoršuje až narušuje funkčnost oblúkovéj elektrickéj pece.

Sú známe tiež riešenia pecí na tavenie zváracich taviv, vykuřované elektrickým odporovým ohrevom telesa taviacej nádoby, ktorá bývá riešená ako nádoba s vymurovkou z ohňovzdorných keramických materiálov, alebo ako kovová nádoba s vonkajšou vymurovkou, v ktorej sú uložené elektrické odporové vykurovacie telesá, pričom taviaca nádoba obvykle tvoří vlastné teleso taviacej odporovéj elektrickéj pece.

Nevýhodou takýchto pecí na výrobu taviv sú poměrně značné náklady na údržbu pri prepálení odporových vykurovacích telies, čo je spojené s nutnou renováciou vymurovky pece a to aj v prípadoch výměny taviacej nádoby po jej poškodení eróziou a koróziou spósobenou roztaveným tavivom.

Známe sú aj riešenia pecí na tavenie zváracich taviv s plynovým vykuřováním, kde plameň a horúce spaliny ohrievajú taviacu nádobu opatrenú keramickou vymurovkou, pričom sú známe aj pece, kde plameň a spaliny ohrievajú priamo aj hladinu taveniny, ku ktorej sú privádzané cez hornú část vekom pece, kde taviaca nádoba je obvykle nedieínou súčastou telesa samotnéj pece.

Nevýhodou takýchto plynových taviacích pecí je náročná údržba vymurovky taviacej nádoby pri jej postupnom znehodnotení agresívnymi účinkami taveniny, ako aj relativné nízká energetická účinnost, zapříčiněná ako značnou tepelnou zotrvačnósťou vymurovky, tak aj nevýhodným, pomalým prestupom tepla do taveniny pri ohřeve jej hladiny zhora přivedeným plameňom a nevýhodou je tiež ovplyvňovanie chemického zloženia taveniny spalinami plynu pri ich priamom styku s taveninou.

Spoločnými nevýhodami doteraz známých riešení sú najmS nevýhodné parametre tepelnej energetickej účinnosti, tým aj značná energetická náročnost, značná tepelná zotrvačnost robustných dielov vymurovky pece a taviacej nádoby, ktorá spósobuje zbytočné straty nutným ohrevom značného objemu vymurovky a dielov pece, dalej opotrebovanie ohňovzdornej vymurovky agresívnymi tavenínámi a s tým spojená náročná obsluha a údržba.

Uvedené nevýhody a nedostatky doteraz známých riešení sú odstránené riešením bezvymurovko vej plynovej pece podlá vynálezu.

Podstatou vynálezu je bezvymurovková plynová pec na výrobu lahkotavitelnýoh zváracích taviv, ktorá sa skládá z pevného rámu, v ktorom je otočné uložené teleso dvojdielnoho vyklápatelného kúreniska, v ktorom je upevněná taviaca nádoba, kde vyklápací rám pece je, ako duté teleso podkovitého tvaru, priamo zásobovaný hořlavou zmesou plynu a vzduchu cez duté, vzájomné koaxiálně usporiadané hriadele, okolo ktorých sa kurenisko pece vyklápa, pričom kúrenisko má dva diely, kde prvý diel je prstencový sprchovodierovaný plamencový horák plášťa kúreniska a druhý diel je plochý, sprchovodierovaný plamencový horák dna kúreniska, pričom obidva tieto diely sú spojené s priestorom dutiny telesa vyklápacieho rámu pece potrubím, kým do telies dutých hriadelov vyúsťujú trysky vzduchových obohacovačov sekundárného turbulentného núteného obohacovania privádzanej horlavej plynovej zmesi v priestoroch predkomory dutého podkovovitého telesa vyklápacieho rámu pece a v priestoroch dutin obidvoch sprchovodierovaných plamencových horákov kúreniska pece, tesne před vstupom horlavej plynovej zmesi so vzduchom do spalovacieho priestoru kúreniska obopínajúceho taviacu nádobu.

• Riešenie bezvymurovkovej plynovej pece na výrobu lahkotavitelnýoh zváracích taviv podlá vynálezu prináša viaceré výhody.

Výhodou riešenia je vysoká tepelnoenergetická účinnosť taviacej pece podlá vynálezu, pretože usporiadanie jej plamencového kúreniska umožňuje sáláním intenzívny ohřev telies sprchovodierkovaného plamencového horáka dna a prstencového sprchovodierkovaného plamencového horáka plášťa, takže sa privádzaná hořlavá zmes plynu so vzduchom před vstupom do procesu horenia a do účinného spalovacieho priestoru intenzívně predohrieva, pričom značné expanduje za súčasného vířivého prúdenia a obohacuje sa teplom, čoho dčsledkom je optimálně účinné spalovanie v priaznivom režime procesu horenia a intenzity přestupu tepla do telesa odnímatelnej taviacej nádoby.

Výhodou taviacej pece podlá vynálezu je riešenie bez akejkolvek vymurovky, alebo inej tepelnej izolácie, dóslekom čoho je v porovnáni s doteraz známými riešeniami pecí s vymurovkou na technicky možné minimum znížená parazitná hmotnosť zbytočne ohrievaných dielov a tým je minimalizovaná tepelná zotrvačnosť a vlastná tepelná kapacita aktívnych dielov taviacej pece, čo jě okrem zníženia tepelných strát výhodné aj pre dosahovanie značnej manipuláčňej operativnosti pri uvádzaní taviacej pece do chodu a pri jej odstavení po ukončení tavby ve velmi krátkých časových cykloch.

Ďalšou výhodou riešenia taviacej pece podlá vynálezu je jednoduchá manipulácia pri obsluhe pece, ako v pracovnom cykle tavenia, tak aj pri poerácii odlievania roztaveného taviva, co aktivně prispieva ku zvýšeniu bezpečnosti a ochrany zdravia obsluhujúceho personálu, najmá je tu znížená na minimum možnosť popálenia obsluhy, pretože táto vóbec nepríde do styku s roztaveným tavivom a manipuluje len s ručnou pákou sklápania pece.

Bezvymurovková plynová pec na výrobu lahkotaviteIných zváracích taviv je znázorněná na pripojenom výkrese schematický náčtrtok na obr. 1 znázorňuje jej půdorys a na obr. 2 je rez nárysom.

Bezvymurovková plynová pec na výrobu lahkotavitelnýoh zváracích taviv se skládá z pevného rámu 2> opatřeného nosnými konzolami 2 ⁸ ložiskami, v ktorých sú v horizontálnej osi, v priestore medzi nosnými konzolami 2, otočné uložené dvojité a vzájomné koaxiálně duté hriadele 3, 20 a 21, ktoré sú pevne spojené s telesom £ vyklápacieho rámu pece, podkovovitého tvaru, v ktorom je pomocou rozpierek jí upevněné, so vzduchovou medzerou, teleso dvojdielneho plamencového kúreniska, zložené zo sprchovodierovaného plamencového horáka ji dna kúreniska, ktorý je svojimi vysunutými nosníkmi 2 připevněný na druhý diel plamencového kúreniska, ktorým je prstencový sprchovodierovaný plamencový horák ji plášťa kúreniska, pričom je medzi týmito dvomi dielmi plamencového kúreniska vytvořená štrbina nasávania okolitého vzduchu, ktorá je přerušená len v miestach upevnenia vysunutých nosníkov T_ plamencového horáka 2 dna kúreniska; teleso 2 odnímatelnej taviacej nádoby je vo dvojdielnom plamencovom kúrenisku uložené na ohňovzdorných podpěrách 10 a na hornom okraji je upnuté přítlačnými upínačmi 11, připevněnými na telese 4 vyklápacieho rámu pece tak, že medzi telesom 2 odnínaťelnej taviacej nádoby a vnútornými plochami prstencového sprchovodierovaného plamencového horáka 5 dna kúreniska, je vytvořený medzipriestor odvodu expandovaných spalin ako vlastný spalovací priestor kúreniska pece, do ktorého je hořlavá palivová zmes plynu a vzduchu přivedená priestormi dvojitého koaxiálneho dutého hriadela 2 do plynovej predkomory v dutině telesa 4 vyklápacieho rámu pece a odtial je připojená rúrka 12 přívodu horáka dna do predkomory sprchovodierovaného plamencového horáka 2 dna kúreniska a rúrka 13 přívodu horáka plášťa je připojená do prstencovej komory 14 prstencového sprchovodierovaného plamencového horáka 2 plášťa kúreniska, pričom rúrka 12 přívodu horáka dna a rúrka 13 přívodu horáka plášťa je cez koaxiálny dutý hriadel 3, dutý hriadel 20 přívodu horáka dna a dutý hriadel 21 přívodu horáka plášťa sú spojené ohybným potrubím 18 přívodu horáka dna a ohybným potrubím 19 přívodu horáka plášťa s výstupnými komorami 16 a 17 injektorových plynových horákov, připojených cez uzatváracie ventily 29 a 30 na tlakové plynové potrubie 27 opatřené uzatváracím ventilom 28, pričom vo vstupoch dutého hriadela 20 přívodu horáka dna a dutého hriadela 21 přívodu horáka plášťa sú vložené trysky 22 vzduchových obohacovačov plynovej horlavej zmesi, ktoré sú cez uzatváracie ventily 2_4 a 25 připojené na potrubie 23 rozvodu stlačeného vzduchu opatřeného uzatváracím ventilom 26 a podkovovité duté teleso 2 vyklápacieho rámu pece má taký tvar, že spoločná os koaxiálnych dutých hriadelov 2, 20 a 21 s osou hriadela 34 sklápania pece, ktoré sú pevne spojené s ramenami podkovovitého telesa 2 vyklápacieho rámu pece, tvoří spoločnú dotyčnicu telesa 2 odnímatelnej taviacej nádoby a telesa 31 nastavitelného nehybného odlievacieho žlabu, ktorý sa v tomto bode dotýká plášťa telesa 2 odnímatelnej taviacej nádoby tak, že tento spoločný dotykový bod je súčasne stredom otáčania telesa 2 odnímatelnej taviacej nádoby okolo vstupného okraja telesa 31 nastavielného nehybného odlievacieho žlabu, ručná páka 32 sklápania telesa 2 vyklápacieho rámu pece a súčasne telesa 2 odnímatelnej taviacej nádoby je pevne spojená shriadelom 34 sklápania pece a súčasne s týčou s prestavitelným protizávažím 33.

Claims (1)

1. Bezvymurovková plynová pec na výrobu lahkotaviteIných zváracích taviv, s odnímatelnou taviacou nádobou upevněnou v ručně vyklápetelnom kúrenisku so sprchovodierovanými plamencovými horákmi, ktoré obopínajú odnímatelnú taviacu nádobu a sú zásobované hořlavou plynovou zmesou z injektorových plynových horákov zařáděných před ich vstupom, vyznačená tým, že teleso /4/ vyklápacieho rámu pece je duté, má podkovovitý tvar a je opatřené vzájomne koaxiálnymi dutými hriadelmi /3, 20, 21/, ktoré sú spojené chybnými potrubiami /18, 19/ s prívodom horlavej zmesi plynu so vzduchom, pričom vo vstupných častiach koaxiálnych dutých hriadelov /20, 21/ sú koncentricky umiestnené trysky /22/ sekundárných vzduchových obohacovačov, spojené cez regulačně ventily /24, 25/ bezprostredne s potrubím /23/ rozvodu stlačeného vzduchu a vo vnútornom priestore ramien telesa /4/ vyklápacieho rámu pece je upevněné teleso sprchovodierovaného plamencového horáka /5/ dna kúreniska a teleso prstencového sprchovodierovaného plamencového horáka /6/ plášťa kúreniska, ktoré sú spojovacími rúrkami /12, 13/ spojené s dutinou telesa /4/ vyklápacieho rámu pece, pričom medzi týmito horákmi a telesom /9/ taviacej nádoby je prstencová medzera na straně plášťa telesa /9/ taviacej nádoby a rovinná medzera na straně dna telesa /9/ taviacej nádoby, zabezpečená nosníkmi /7/ horáka /5/ dna kúreniska, ohňovzdornými podpěrami /10/ a přítlačnými upínačmi /11/, upevněnými v telese /4/ vyklápacieho rámu pece.