Методическая печь

 

1, МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, преимущественно для нагрева слябов, блюмов, содержащая методическую, сварочную и томильнуй зоны, горелки, установленные в сварочной и томильной зонах, под и механизм загрузки выгрузки , отличающаяся тем, что, с целью уменьшения окисления и обезуглероживания металла, печь снабжена дополнительными горелками , установленными в своде методической зоны навстречу движению металла под углом 35-45 к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6-7 диаметрам сопла горелки. 2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что,- с целью повьпле ния производительности печи, горелки в методической зоне выполнены скоростньми. 3.Печь по пп, 1 и 2, о т л и- Щ чающаяся тем, что скоростные горелки установлены в своде в шах- |ГЛ мат ном-порядке., di оо го со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСМИХ

РЕСПУБЛИК

729 А ()9) (l l) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТЪЙ (21! 3466300/22-02. (22) 09.07.82 (46! 15.01.84. Бюл. )) 2 (72! II.Ã. Краснокутский, В.A. Кривандин, Г.N. Подоляко, В.Д. Ольяк, Е.И. Мошкевич, Г.В. Кийко, А.H. Байбуз и В.Н. Ковалев (71) Запорожский ордена "Знак Почета" мащиностроительный ; институт им. В.Я. Чубаря (53! 621.783.223 (088.8) (56 I 1. Сборник трудов ВНИПИТейлопроект. 1977, 9 42, с. 60-65.

2. Лвторское свидетельство СССР

)) 237183, кл. F 27 В 3/24, 1976. (54! (57! 1. МЕТОД)!ЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, преимущественно для нагрева слябов, блюмов, содержащая методическую, сварочную и томильну)б эоны, горелки, установленные в сварочной и томиль3(5!) F 27 В 9/20; Г 27 В 13/00 ной зонах, под и механизм загрузки выгрузки, о т л и ч а ю а. а я с я тем, что, с целью умень)аения окисления и обеэуглероживания металла, печь снабжена дополнительными горелками, установленными в своде методической эоны навстречу движению металла под углом 35-45 к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6-7 диаметрам сопла горелки.

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что; с целью повы)ле» ния производительности печи, горелки в методической зоне выполнены скоростными.

3. Печь по пп. 1 и 2, о т л и- Е

O ч а ю щ а я с я тем, что скоростные горелки установлены в своде в шахматном порядке.

1067329

Изобретение относится к нагревательным печам с методическим режимом нагрева и может быть использова. но в металлургической, машиностроительной, автомобильной и ряде других отраслей промышленности. 5

Существенное увеличение производительности крупносортных и особен-. но листовых прокатных станов требует увеличения производительности пролета нагревательных печей, что мо- 10 жет быть решено двумя способами либо увеличением парка печей при неизменной интенсивности нагрева, либо интенсификацией нагрева в существующих печах, что несомненно. рацио- 15 нальнее, ибо решается при значительно меньших капитальных затратах.

Нагрев металла (слябов, блюмов ) перед прокаткой осуществляется в основном в методических печах различных конструкций. Данные печи стаплинаются газообразным топливом с различной калорийностью, которое подается из горелок, установленных в сваРочных и томильной зонах. нагрев25 заготовок происходит в ссновном за счет теплоотдачи излучением от кладки к металлу.

Повььаение тепловой мощности печи за счет увеличения расхода топлива, подаваемого в сварочные зоны, приводит к повышению температуры кладки и снижению ее стойкости в условиях высоких температур и агрессивного воздействия окалины, что существенно снижает срок ее службы. * 35

Известна нагревательная печь для нагрева цилиндрических заготовок, содержащая скоростные горелки, установленные в своде печи, подвижный сплошнсй керамический под, механизм 40 перемещения пода и неподвижный упор (1 1.

Недостатком данной конструкции печи является невозможность ее использования для нагрева плоских тел 45 (слябов, блюмов ), так как скоростные горелки установлены в своде печи по нормали к нагреваемой поверхности, что приемлемо только при нагреве, цилиндрических тел. Кроме того, . горелки установлены в высокотемпера . турной зоне печи, а не в методической, что не позволяет интенсифицировать нагрев металла в печах рассматриваемого типа.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является методическая печь для нагрева изделий, содержащая методическую, сварочную и томильную зоны, горелки, установленные в торцовых стенках сварочной и томильной эон, под и механизм перемещения заготовок (2).

Однако эта печь не обеспечивает необходимое качество нагрева металла, так как имеет место значительное 65 окисление и обеэуглероживание металла из-за повышенного расхода топлива, подаваемого в сварочную зону.

Цель изобретения — уменьшение окисления и обеэуглероживания металла и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в методической печи, преимущественно для нагрева слябов, блюмов, содержащей методическую, сварочную и томильную зоны, горелки, установленные в сварочной и томильной зонах, под и механизм загрузки — вы- . грузки, печь снабжена дополнительными горелками, установленными в своде методической эоны навстречу движению металла под углом 35-45 о к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6-7 диаметрам сопла горелки.

С целью повышения производительности печи горелки в методической зоне выполнены скоростными.

Скоростные горелки установлены в своде в шахматном порядке.

Выбор угла установки в своде равный 35-45О обусловлен тем, что именно при таком угле атаки струей плоского тела (слябы, блюмы )в условиях рабочего пространства печи, как показывают результаты исследований, имеет место максимальная теплоотдача от струи к нагреваемому изделию и наилучшие условия его обтекания, что существенно интенсифицирует и снижает окисление и обезуглероживание металла и улучшает равномерность нагрева.

Установка гаэогорелочных устройств под углом меньше 35 уменьшает теплоотдачу от струи к .нагреваемому металлу и увеличивает инжекцию струи, что приводит в конечном итоге к повышению удельного расхода топлива в печи.

При установке горелок под углом больше 45О истекающие из горелок струи заметно увеличивают сопротивление потоку продуктов сгорания, поступающих из сварочной эоны печи, вследствие чего происходит эапирание печи. При этом повышается давление в рабочем пространстве и увеличиваются потери тепла за счет выбивания факела.

Расстояние между горелками выбирается из условия равномерного распределения подвода тепла к металлу.

Уменьшение расстояния между горелками приводит к перегреву (оплав- лению.) нагреваемой поверхности, а увеличение приводит к неравномерности нагрева.

На фиг. 1 изображена методическая печь, на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Методическая печь оборудована инжекционными горелками 1, установl 067 329

7 ,8

Составитель Г.Назарова

Техред,Ж. Кастелевич Корректор A. Повх

Редактор Н.Киштулинец

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5 .

Заказ 11191/43

Филиал. ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ленными в торцовых стенках верхней

2 и нижней 3 сварочных эон, скоростными горелками 4, установленными в.шахматном порядке в своде методической эоны 5. Нагреваемый металл 6 перемещается по водоохлаждаемым подовым трубам 7, которые установлены на водоохлаждаемых опорах 8.

В сварочной зоне металл перемещается по монолитному поду 9.

При загрузке металла в печь в начале методической зоны происходит его постепенный (методический I нагрев. По мере продвижения вдоль печи нагреваемый металл попадает под высокоскоростные струи продуктов сгорания, истекающие иэ горелок, установленных в шахматном порядке в своде методической зоны.

Вследствие прямого удара струи о поверхность металла существенно интенсифицируется процесс его нагрева в методической зоне, что приводит к сокращению времени нагрева да заданной температуры. Сокращение времени пребывания металла в печи при высокой температуре снижает его окисление и обезуглероживание. Кроме того, ускоренно нагретый металл

5 имеет мелкозернистую структуру и лучшие пластические свойства.

Тепловая мощнос-ь методической эоны выбирается в зависимости от типоразмеров, теплофизических свойств 0 и температуры посада металла и определяется внешним допустимым тепловым потоком на его поверхность по условиям термопрочности.

Применение скоростных горелочных устройств позволяет легко управлять процессом теплообмена в печи, так как высокоскоростные струи продук" тов сгорания направлены непосред О ственно на металл, кладка методической зоны имеет низкую температуру, что определяет ее малую тепловую инерцию.