CS272545B1

CS272545B1 - Convection plate for top annealing furnace

Info

Publication number: CS272545B1
Application number: CS32489A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Sedlacek; Karel Bures; Jaroslav Ing Kanta; Marta Velickova; Zdenek Sproch; Milada Tomanova
Original assignee: Frantisek Ing Sedlacek; Karel Bures; Jaroslav Ing Kanta; Marta Velickova; Zdenek Sproch; Milada Tomanova
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS32489A1

Abstract

Kon.vekční deska pro poklopovou žíhací pec sestává z elementů (1), přičemž každý element (1) je opatřen nejméně jedním otvorem (2) a vybráním (3), ve^terých jsou umístěny nosné kruhy (4, 4'). Použití odlitých elementů propojených nosnými kruhy z válcovaného materiálu zaručuje vysokou životnost celé konvekční deskyThe convection plate for a cover annealing furnace consists of elements (1), each element (1) being provided with at least one opening (2) and a recess (3), in which supporting rings (4, 4') are placed. The use of cast elements interconnected by supporting rings made of rolled material guarantees a high service life of the entire convection plate.

Description

Vynález se týká konvekční desky pro poklopovou žíhací pec, která se vkládá mezi svitky žíhaného materiálu. Konvekční deska má umožnit proudění ochranné atmosféry, dobrý přestup tepla do svitku při malém odporu proudění ochranné atmosféry a musí mít dostatečnou dosedací plochu, aby nedocházelo k otlačení svitku.The invention relates to a convection plate for a lid annealing furnace, which is inserted between coils of annealed material. The convection plate should allow the protective atmosphere to flow, good heat transfer to the coil with low resistance to the protective atmosphere flow and must have a sufficient bearing surface to prevent the coil from being pushed.

Dosud používané konvekční desky pro poklopové pece lze rozdělit na tři druhy. Prvním druhem jsou konvekční desky lehkého typu, sestávající z velkého počtu zakřivených žeber. Zakřivení je převážně ve tvaru evolventy. Tato žebrá jsou přivařena na tenké ' mezikruhové desce. Konvektory tohoto typu dosahují vysokého přestupu tepla, což je dáno tvarem a průřezem kanálu vytvořeného zakřivenými žebry. Jejich nevýhodou je vysoká pracnost při výrobě a velmi nízká životnost, nebot dochází k deformaci štíhlých zakřivených žeber a následně k otlačení čel svitků a současně ke zmenšování průřezu kanálů vytvořených těmito žebry. Při zmenšení průřezů kanálů dochází k omezení průtoku ochranné atmosféry, a tím anulování základní přednosti tohoto druhu konvekční desky, kterou je vysoký přestup tepla.The convection plates used so far for lid furnaces can be divided into three types. The first type are light type convection plates, consisting of a large number of curved ribs. The curvature is mainly in the shape of an involute. These ribs are welded on a thin 'annular plate'. Convectors of this type achieve high heat transfer, which is due to the shape and cross-section of the channel formed by the curved ribs. Their disadvantage is the high laboriousness of production and the very low service life, since the slender curved ribs are deformed and subsequently the coil faces are pressed and at the same time the cross-section of the channels formed by these ribs is reduced. When the cross-sections of the ducts are reduced, the flow of the protective atmosphere is reduced, thus canceling out the basic advantage of this type of convection plate, which is the high heat transfer.

Druhým druhem jsou konvekční desky těžkého typu. Jsou zhotovené z lichoběžníkových profilů plechových, oboustranně přivážených k mezikruhové desce, nebo jsou konvekční desky zhotovené z litých či plechových profilů kladených v jedné vrstvě a vzájemně pomocí spojovacích křidélek či plechů svařovaných. Tyto konvektory se vyznačují tuhou konstrukcí, zaměřenou na dosažení minimálního otlačení čel svitků. Jejich vhodnou konstrukcí lze dosáhnout velmi dobrého přestupu tepla mezi ochrannou atmosférou a čelem svitkju. Jejich hlavní nevýhodou je snížená životnost vlivem praskání četných svarů a následné rozpadnutí konvekční desky.The second type are heavy type convection plates. They are made of trapezoidal sheet metal profiles, fed on both sides to the inter-circular plate, or the convection plates are made of cast or sheet metal profiles laid in one layer and mutually welded by means of connecting wings or welded sheets. These convectors are characterized by a rigid construction, aimed at achieving minimal pressure on the coil faces. Their suitable construction can achieve very good heat transfer between the protective atmosphere and the face of the coil. Their main disadvantage is the reduced service life due to the cracking of numerous welds and the subsequent disintegration of the convection plate.

Třetím druhem jsou konvekční desky sestavené z lichoběžníkových desek, mezi něž jsou vloženy mezidesky se vzájemným bočním přesahem vůči vnějším lichoběžníkovým deskam. Jejich předpokládaná výhoda byla v tom, že jsou zachovány výhody robustních těžkých konvekčních desek a tedy že nedochází k otlačení čel svitku a dojde současně k zvýšení teplosměnné plochy proti konvekční desce těžkého druhu a zvýšení životnosti konvekční desky při současném snížení její hmotnosti při zachování dosedacích ploch a hydraulických odporů. Jejich nevýhodou je, že dochází k deformaci (pronesení) vnějších lichoběžníkových desek, tím se dosedací plocha mezi konvekční deskou a čelem svitku zmenší prakticky na plochu rovnou přesahu mezidesek a vnějších lichoběžníkových desek, Toto má dva negativní následky. Jednak dochází k otlačení čel svitků a za druhé je zmenšen přestup tepla z vnější lichoběžníkové desky do čela svitku a ochranná atmosféra proudící v kanálech vytvořených horními a spodními lichoběžníkovými deskami a boky mezidesek nepředává teplo svitku, čímž se činné množství ochranné atmosféry proudící konvekční deskou snižuje cca o 30 %.A third type are convection plates composed of trapezoidal plates, between which intermediate plates are inserted with a mutual lateral overlap with respect to the outer trapezoidal plates. Their presumed advantage was that the advantages of robust heavy convection plates are preserved and thus that the coil faces are not pressed and at the same time the heat exchange surface against the heavy convection plate increases and the life of the convection plate increases while reducing its weight while maintaining the bearing surfaces and hydraulic resistances. Their disadvantage is that the outer trapezoidal plates are deformed (pronounced), so that the abutment surface between the convection plate and the coil face is reduced to practically an area equal to the overlap of the intermediate plates and the outer trapezoidal plates. This has two negative consequences. On the one hand, the coil faces are pressed and secondly the heat transfer from the outer trapezoidal plate to the coil face is reduced and the protective atmosphere flowing in the channels formed by the upper and lower trapezoidal plates and the sides of the intermediate plates does not transfer heat to the coil, thus reducing the effective amount of protective atmosphere by 30%.

Nevýhodou všech dosud vyráběných konvekčních desek je, že musí být svařené napevno a tento svar je současně svarem nosným.The disadvantage of all convection plates produced so far is that they must be welded firmly and this weld is also a load-bearing weld.

Uvedené nedostatky odstraňuje z velké části konvekční deska podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že sestává z elementů, přičemž každý element je opatřen nejméně jedním otvorem a vybráním, ve kterých jsou umístěny nosné kruhy.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the convection plate according to the invention, the essence of which consists in that it consists of elements, each element being provided with at least one opening and a recess in which the support rings are located.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že tímto provedením konvekční desky jsou zachovány výhody konvekčních desek těžkého druhu, tj. tuhá konstrukce s minimálním otlačením čel svitků a je odstraněna jejich nevýhoda, tj. snížená životnost vlivem praskání četných svarů a následné rozpadnutí konvekční desky, především konvekční desky vytvořené z litých elementů. Tímto provedením jsou odstraněny nosné svary odlitých elementů (provedené v litině) s malou životností, a je velmi jednoduchá montáž kompletní konvekční desky. Výhodné je použít odlévané elementy s rozrážeči podle čs. autorského osvědčení č. 157376. Nosné svary jsou u zařízení podle vynálezu provedeny na válcovaném materiálu a lze jejich počet minimalizovat na tři nosné svary. Ani při prasknutí jednoho z těchto svarů nedojde k rozpadnutí konvekční desky a oprava tohoto svaru je velmi jednoduchá.The advantage of the device according to the invention is that this embodiment of the convection plate preserves the advantages of heavy convection plates, i.e. rigid construction with minimal coil pressing and eliminates their disadvantage, i.e. reduced service life due to cracking of numerous welds and subsequent collapse of the convection plate. especially convection plates made of cast elements. With this design, the load-bearing welds of cast elements (made in cast iron) with a short service life are removed, and the assembly of a complete convection plate is very simple. It is advantageous to use cast elements with baffles according to Czechoslovakia. No. 157376. The bearing welds in the device according to the invention are made on rolled material and their number can be minimized to three bearing welds. Even if one of these welds breaks, the convection plate will not fall apart and the repair of this weld is very simple.

CS 272545 01 · 2CS 272545 01 · 2

Další výhodou zařízení podle vynálezu je, že elementy konvekční desky nemusí být mezi sebou ani k nosným kruhům pevně připojeny, postačí fixace polohy. Tím elementy mohou volně dilatovat a nosné svary provedené na nosných kruzích nejsou namáhány vlivem tepelné dilatace elementů. Ve srovnání s dosud používanými druhy konvekčních desek dochází k prodloužení životnosti konvekční desky a snižují se výrobní náklady.Another advantage of the device according to the invention is that the elements of the convection plate do not have to be firmly connected to each other or to the support rings, the position fixation is sufficient. As a result, the elements can expand freely and the load-bearing welds made on the load-bearing rings are not stressed due to the thermal expansion of the elements. Compared to the types of convection plates used so far, the life of the convection plate is extended and the production costs are reduced.

Příkladné provedení je znázorněno na připojených obrázcích, z nichž obr. 1 představuje půdorys konvekční desky a obr. 2 představuje řez A-A konvekční deskou.An exemplary embodiment is shown in the accompanying figures, of which Fig. 1 shows a plan view of a convection plate and Fig. 2 shows a section A-A of a convection plate.

Konvekční deska sestává z elementů 1., přičemž každý element 1. je opatřen nejméně jedním otvorem 2. a vybráním 3, ve kterých jsou umístěny nosné kruhy 2> 4'.The convection plate consists of elements 1, each element 1 being provided with at least one opening 2 and recesses 3, in which support rings 2> 4 'are located.

Elementy .1 jsou nasunuty otvorem 2 na vnitřní nosný kruh 4., který je po nasunutí elementů χ uzavřen svarem 2· Na vnějším obvodu elementů 2 j^e do vybrání 2 nasunut vnější nosný kruh 4 ', vytvořený ze dvou dílů a uzavřen nejméně dvěma svary 2?. Tím je vytvořena konvekční deska..1 The elements are inserted through the opening 2 on the inner bearing ring 4 which is after sliding elements χ 2 · sealed by welding the outer periphery of elements ^e j 2 in the recess 2 is slipped outer bearing ring 4 ', formed in two parts and closed by at least two welds 2 ?. This creates a convection plate.

Konvekční desky jsou vkládány mezi nezobrazenou vsázku, kterou elementy 1. nesou. Nosné kruhy £, 4' tvoří nosné prvky, které udržují konvekční desku v celistvém stavu při její přepravě jeřábem. Svary 5, 5' spojují válcovaný materiál, a proto mají vysokou životnost. Tím je zaručena vysoká životnost celé konvekční vložky.’Convection plates are inserted between a not shown charge, which the elements 1. carry. The support rings 6, 4 'form support elements which keep the convection plate intact during its transport by crane. The welds 5, 5 'connect the rolled material and therefore have a long service life. This guarantees a long service life of the entire convection insert. '

Claims

Convection plate for a lid annealing furnace, characterized in that it consists of elements (1), each element (1) being provided with at least one opening (2) and a recess (3) in which support rings (4, 4 ”) are located . .