Печь для нагрева изделий в шлаке

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579609/22-02 (22) 16 ° 04.83 (46) 07.02.85. Бюл. И 5 (72) В.В..Приймачек, А.В.Пащенко, Л.Q.Îëåâñêàÿ, Л,А.Бровкин и Л.С,Крылора (71) Ивановский ордена "Знак Почета" энергетический институт им.В.И.Ленина (53) 621.784.67(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР

У 911101, кл. F 27 В 9/14, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

И 956579, кл. С 21 D 1/44, 1982. (,54) (57) ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ В

ШЛАКЕ, преимущественно сферических, 4QQF27В100 F2 В108 содержащаая футерованную рабочую камеру .с подом, погружные горелки, участки загрузки и выгрузки с заслон- ками, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса нагрева изделий, она снабжена расположенной в нижней части печи на участке выгрузки сужающейся в сторону выгрузки mmosoaoN камерой, а горелки расположены в нижней части рабочей камеры равномерно о ее периметру под углом 30-ф0 к горизонтальной плоскости в направлении пода печи, при этом под печи и под шлюзовой камеры выполнены наклонными в сто- рону выгрузки. O

1 11386

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкциям нагревательных печей, и может быть исполь- эовано для организации интенсивного безокислительного нагрева заготовок

5 под штамповку и термообработку.

Известна печь для нагрева круглых изделий в шлаке, содержащая погружную рорелку, футерованную рабочую камеру прямоугольной формы с вогнутым подом и откосами загрузки и выгрузки заготовок (1) .

Однако в такой печи может отмечаться нарушение автоматизма разгрузки в случаях смещения изделий на поду 15 и образования последующего слоя поверх нижнего, Кроме того, в процессе нагрева в шлаке заготовки прижаты одна к другой и к поду, поэтому подвижный перегретый шлак отдает тепло лишь верхней части поверхности заготовок

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является печь для нагрева изделий в шлаке, содержащая футерованную рабочую камеру с подом, погружные горелки, участки загрузки и выгрузки с заслонками C2j .

Недостатком известной печи явля30 ется то, что загрузку-выгрузку изделий можно производить лишь по одному изделию за один раз. Это ограничивает нагревательные возможности печи, т.е. невозможно обеспечить непрерывный процесс нагрева большого количества изделий. Кроме того, располагающиеся в углублениях пода изделия соприкасаются с подом, и поэтому жидкоподвижная шлаковая ванна отдает тепло изделию не по всей его поверхности (хотя и по части поверхности большей, чем в известной печи).

Цель изобретения — обеспечение непрерывности процесса нагрева изделий.

Поставленная цель достигается тем, что печь для нагрева изделий в шлаке, преимущественно сферических, содержащая футерованную рабочую камеру с подом, погружные горелки, участки загрузки и выгрузки с заслонками, снабжена расположенной в нижней части печи на участке выгрузки сужающейся в сторону выгрузки шлюзовой камерой, а горелки расположены в нижней 55 части рабочей камеры равномерно по ее периметру под углом 30-60 к гори О эонтальной плоскости в направлении

29 2 пода печи, при этом под печи и под шлюзовой камеры выполнены наклонными в сторону выгрузки.

Предлагаемая печь позволяет обеспечить непрерывность процесса нагрева изделий в шлаке, что дает воэможность увеличить ее производительность и повысить коэффициент полезного действия, На чертеже представлена схема печи для нагрева сферических изделий в шлаке.

Печь содержит футерованную рабочую камеру 1, погружные горелки 2 (изображена одна горелка) в нижней части рабочей камеры, участок загруз ки,не показан и участок выгрузки ( изделий 4. Последний снабжен заслонкой 5 с механизмом 6 подъема-опускания, отделякнцей от рабочей камеры 1 сужающуюся шлюзовую камеру 7, заканчивакнцуюся леткой со стопором 8. Под печи выполнен наклонным к шлюзовой камере 7 под углом 15-30 . Горелки 2 расположены под углом 30-60 к ro0 ризонтали. Высота уровня расположения сопел горелок 2 относится к высоте рабочей камеры 1 как 1:10 — 1:15.

Печь работает следующим образом.

Разжигают горелки 2, у.. еличивают расходы горючего газа и воздуха до рабочих номиналов и прогревают объем печи. Затем при закрытом стопоре 8 летки в рабочую камеру 1 заливают жидкий шлак до уровня налива, горелки 2 работают в погружном режиме.

Истекающие из сопел горелок струи дробятся в объеме шлака на газовые пузырьки, заполненная по всему объему этими пузырьками шлаковая ванна представляет собой газошлаковую эмульсию, в которой пузырьки образуют свой восходящий поток. Включается загрузочный механизм не показан), и с заданной частотой вводятся сферические изделия 4 в рабочую камеру 1. В шлаковой ванне изделия 4 опускаются под действием нескольких сил. Сила тяжести изделий направлена вертикаль но вниз, навстречу ей направлены силы вязкого трения и Архимеда, на которые оказывает влияние движущийся навстречу изделию 4 поток газовых пузырьков, причем с увеличением плотности и скорости потока пузырьков обе силы, замедляющие опускание иэделий, увеличиваются. Таким образом, регулируя расход газов, можно не только изменять тепловой режим печи, но и

3 11386 влиять на время прохождения изделиями слоя газошлаковой эмульсии. Расходы газов через горелки 2 корректируют таким образом, что за время опускания в шлаковой ванне рабочей камеры 1 печи изцелия 4 нагреваются до нужной температуры. B конце цикла нагрева изделия 4 попадают на наклон-, ный под 9 печи и по нему скатываются в шлюзовую камеру 7. Когда в этой камере накапливается необходимое количество изделий 4 (временной режим выгрузки определяется экспериментально по потребности дальнейшей технологической операции и согласуется с режимом загрузки1, включают в работу .участок 3 выгрузки, для чего с помощью механкэма 6 подъема-опускания опускают заслонку 5 шлюзовой камеры

7. В дальнейшем открывают стопор 8 летки, и нагретые изделия 4 с небольшим количеством шлака выгружаются на стол выдачи не показан). Для дальнейшей работы нагревательной печи летку перекрывают стопором 8,заслонку 5 поднимают.

По мере расходования шлака в рабочей камере печи его возвращают (до. бавляют) через загрузочное окно,поддерживая количество шлака в печи постоянным. Горелки 2 в рабочей камере

1 печи установлены так что дости1 гаются оптимальные условия работы печи — нагрева изделий и теплового режима пода, для чего наружные горелки расположены в нижней части рабочейЗ5 камеры по ее периметру под углом

30-60О к горизонтальной плоскости вниз. При угле наклона горелок, меньшем 30, газовая струя не успевает о раздробиться в шлаке на достаточно мелкие пузырьки, подъемная сила Архимеда выносит пузыри герегретого газа в атмосферу до того, как они отдают достаточно тепла ванне, в шлаке могут образовываться свищи, через которые 4 газовые струи выходят из шлака, достаточно не раздробившись.

Кроме того, при таком угле наклона горелок под печи прогревается недостаточно, изделия на нем теряют 5О тепло. Если угол наклона горелок превышает 60О, то ухудшается обработка газовыми струями всего объема шлака за счет того, что образуются потоки пузырьков в малой части поперечного . 55 сечений рабочей камеры печи, шлаковая ванна становится неоднородной по насыщению газовыми пузырьками. При

29 4 этом под (и находящиеся на нем изде- лия ) подвергается излишнему нагреву.

Высота уровня расположения сопел горелок относится к высоте рабочей камеры как 1:10 — l: 15. При этом соот ношении, большем 1:10, сопла горелок располагаются слишком высоко, и даже о их наклон под углом 60 не обеспечивает достаточного прогрева пода, При соо-.ношении высоты уровня расположения сопел горелок к высоте рабочей камеры, меньшем чем 1:15, горелки располагаются слишком низко и даже о их наклон под углом 30 не позволяет избежать перегрева пода. Угол наклоо на пода составляет 15 — 30 . При угле о наклона пода менее 15 изделия не поступают достаточно быстро в шлюзовую камеру под действием параллельной поду составляющей силы тяжести, и не обеспечивается технологически оправданный темп выгрузки изделий из печи.

Если угол наклона пода составляет

0 более 30, шлаковая ванна в шлюзовои камере (у летки) слишком удаляется от основной массы шлака, что затруд. няет ее прогрев, и в этом случае усложняется выгрузка изделий через летку.

При окончании работы печи прекращают подачу изделий, выгружают все нагретые изделия из печи, сливают через летку весь шлак и прекращают подачу горючего газа и воздуха на горелки.

В качестве горючей смеси можно использовать, например, природный газ и кислород (воздух в качестве окислителя предпочтительнее, потому что расход газов в этом случае много больше, и это увеличивает степень насыщения ванны пузырьками и пределы корректирования скорости опускания изделий в шлаковой ванне) . Механизм подъема-опускания заслонки шлюзовой камеры может располагаться ниже стопора летки (со стороны пода) . В этом случае заслонка поднимается внутри шлюзовой камеры при ее перекрывании, раздвигая (расталкивая снизу) нагретые иэделия. Количество наружных -горелок в печи определяется потребной ее производительностью и размерами нагреваемых изделий.

Изобретение позволяет обеспечить непрерывность процесса при интенсификации нагрева сферических изделий в слое шлака путем передачи тепла от жидкого шлака через всю поверхность

1138629

333ЦПИ Заказ 1067! l29 Тираж 570 Подиисное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, уа.Проектная, 4

Ю изделия, что не достигается во всех известных устройствах аналогичного назначения.

Кроме того, упрощена выгрузка изделий из печи, причем имеется возможность извлекать изделия либо по одному, либоопартиями.

Экономический эффект от использования -предлагаемой печи достигается

I за счет того, что нагрев изделий в непрерывном процессе более интенсивен, что уменьшает удельный расход топлива, повышает производительность агрегата. Кроме того, отсутствие механического взаимодействия изделий со стенками рабочей камеры и надежность работы участка выгрузки изделий обуславливают увеличение межре t0 монтных сроков.