Нагревательный колпак

 

Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термических отделениях цехов холодной прокатки. Цель изобретенияповышение эффективности нагрева металла по высоте стопы и экономия топлива. Согласно изобретению дымовоздушную смесь и продукты горения (рециркулята) подают в полость печи ниже уровня горелок, т.е. в ту часть сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 1

t (19) (11) (5D 4 С 21 D 9 673

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТпЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3904627/23-02 (22) 04.06 ° 85 (46) 23.09. 87. Бюл. У 35 (71) Институт черной металлургии (72) В.И. Кусов, В.В. Воронцов, Н.П. Кусова, А.П. Шаповалов, А.К. Грузнов, А.Н.. Тиньков, Г.Б. Беремблюм, Е.И. Павлов, Ю.А. Мухин, К.Ф. Лосев, Е.И. Булатников и В.И. Куличков (53) 621.783 ° 245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 351049, кл. F 27 В 5!00, 1969. (54) НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛПАК (57) Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термических отделениях цехов холодной прокатки. Цель изобретенияповышение эффективности нагрева металла по высоте стопы и экономия топлива. Согласно изобретению дымовоздушную смесь и продукты горения (рециркулята) подают в полость печи ниже уровня горелок, т.е. в ту часть

1339150 печи, в которой нагрев муфеля происходит только за счет излучения »т кладки нагревательного колпака. Отжиг стопы рулонов осуществляют следующим образом. На стенде 9 формируют стопу рулонов 10, устанавливают муфель 11, ставят нагревательный колпак

1 и подают топливо в горелки 7. Продукты горения под действием разрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4, движутся по кольцевому зазору между муфелем

11 и колпаком 1 снизу вверх по высоте стопы рулонов 10. При движении по

Изобретение относится к металлур гии, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термических .) отделениях цехов холодной прок атки.

Целью изобретения является повышение эффективности на гре ва по высоте стопы рулонов и экономии топлива.

На фиг. 1 представлен нагреватель- 10 ный колпак, общий вид; на фиг.2 и

3 режимы отжига с использованием известной и предлагаемой конструкций °

Колпак состоит из открытого снизу корпуса 1, футерованного огнеупорным 15 кирпичом, в верхней части содержащего два симметрично установленных устройства для отвода продуктов горения, имеющие каналы 2, дымоспускные трубы

3 и эжекторы 4. В дымоспускных тру- 20 бах 3 установлены дымозаборники 5 в виде колена, соединенные с диффузорами 6, которые в свою очередь сооб— щаются с полостью корпуса 1. Горелки

7 установлены выше дымозаборников 25

5. Колпак снабжен дополнительным патрубком 8, один конец которого введен в колено дымозаборника 5, а второй — в полость корпуса. При этом горелки установлены между патрубком 30

8 и диффузором 6 дымозаборника 5, а отношение диаметров колена дымоэаборника 5 и патрубка 7 выполнено равным 1, 5-2, 6.

Кр»ме т )го, колпак имеет стенд 9, стопы ру (»«>() 10 и муфель 11, боро()а 1 э к()((ьце в() ((у «a:«ору продукты го р» и ия передают тепло ко((векцией и излучением кладке нагревательного колпака 1 и муфел(() 11, и далее через каналы 2 поступают в дымоопускные трубы 3, смешиваются с эжекторным воздухом и удаляются в дымовые борона 12. Часть продуктов горения с помощью патрубков 8 подается в колена дымозаборников 5, где происходит смешивание продуктов горения с дымовоздушной смесью, и через диффузоры 6 смесь подают в кольцевой зазор ниже уровня горелок 8. 3 ил.

Отжиг стопы рулонов с использованием данной конструкции нагревательного колпака осуществляют следующим образом.

На стенде 9 формируют стопу рулонов 10, устанавливают муфель 11, ставят нагревательный колпак 1 и подают топливо в горелки 7, например, атмосферно-инже кционного типа. Образующиеся в ре зультате сжигания топлива продукты горения под действием разрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4, движутся по кольцевому зазору между муфелем 11 и колпаком 1 снизу по высоте стопы рулонов 10. При движении по кольцевому зазору продукты горения передают тепло конвекцией и излучением кладке нагревательного колпака

1 и муфелю 11, затем через каналы 2 поступают в дымоопускные трубы 3, смешиваются с эжекторным воздухом и удаляются в борова 12. Часть продуктов горения отбирается из кольцевого зазора и с помощью патрубка 8 подается в колена дымоэаборников 5, где происходит смешивание продуктов горения с дымовоздушной смесью, и через диффузоры 6 смесь подают в кольцевой зазор ниже уровня горелок

7. Движение продуктов горения иэ кольцевого зазора по патрубку в дымозаборник осуществляют за счет перепада давлений. Так, дымовоэдушная смесь, двигаясь с большой скоростью по дымоопускной трубе, попадая в ды1 339150

45

55 моэаборник, создает на срезе конца патрубка разрежение, величина которого больше, чем в кольцевом зазоре.

После нагрева до требуемой температуры отжига нагревательный колпак снимают и стопу охлаждают под муфелем.

Повышения эффективности нагрева по высоте стопы достигают за счет подачи дымово эдушной сме си и проду к- 10 тов горения (рециркулята) в полость колпака ниже уровня горелок, т.е. в ту часть печи, в которой нагрев му феля происходит только за счет излучения от кладки нагревательного кол- 15 пака. Подача рециркулята позволяет интенсифицировать процесс нагрева муфеля в нижней части за счет теплопередачи конвекцией, что позволяет повысить равномерность нагрева муфе- 20 ля и металла по высоте стопы.

Экономии топлива при использовании предлагаемой конструкции нагревательного колпака добиваются в результате повышения средней темпера- 25 туры рециркулята, подаваемого в печь. Так, при использовании известной конструкции колпака в дечь возвращаются продукты горения, температура которых в каналах 2 составляет 30 о порядка 1000-1100 С. разбавленные холодным зжекторным воздухом. Поэтому, как показывают опытные данные, температура дымовоздушной смеси в дымозаборниках 5 лежит в пределах о

450-500 С. В предлагаемой конструкции часть продуктов горения с температурой 1200-1250 С отбирается непосредственно в районе горелок и с помощью патрубка подается в дымозаборники, где смешивается с дымовоздушной смесью. Поэтому средняя температура рециркулята, имеющего в своем составе до 10Х О„, выше чем в известной конструкции нагревательного колпака. Соответственно, при этом и больше количество тепла вносится с рециркулятом в рабочее пространство печи, т.е. больше экономия топлива.

На величину экономии топлива существенное влияние оказывает температура продуктов горения и их объем, чем эти величины больше, тем больше экономия топлива. Опытными данными установлено, что максимальную температуру продукты горения имеют на расстоянии 0,5-! и выше уровня горелок.

В данном же интервале и находитсяместо ввода патрубкав полостьколпака.

Расстояние от оси гopp.ttëê до оси диффузоров, т. е. места ввода рсциркупята в лечь, выбирается, исходя из условия целостности песочного затвора муфеля. Согласно опытным данным расстояние от верхнего уровня песочного затвора до оси диффузоров должно быть равным не менее 2-3 диаметров диффуэоров.

Отношение диаметров колена дымозаборника и патрубка, равное 1,5-2,5, находит опытным путем, исходя из условия максимального отношения объемов йродуктов горения и дымовоэдушной смеси, подаваемых через диффуэоры в рабочее пространство печи.

При отношении диаметров колена дымоэаборника и патрубка менее 1,5 определяющее влияние на объем продуктов горения оказывает разрежение в дымозаборнике. В свою очередь, оно зависит от площади кольцевой щели между каналом дымозаборника и патрубком. Чем она меньше, т.е. чем больше диаметр патрубка, тем меньше разрежение и соответственно меньше объем продуктов горения. Однако при отношении диаметров больше 2,5 на объем продуктов горения определяющее влияние уже оказывает диаметр патрубка.

С уменьшением диаметра падает объем продуктов горения, поступающих в дымозаборник, т.е. отношение диаметров, равное 1,5-2,5, является оптимальным.

С этой целью в дымоспускных трубах колпака на расстоянии 150 мм ниже уровня горелок устанавливают дымоэаборники в виде колена, сообщенные с диффузорами, выполненными иэ труб диаметром 120 мм. После чего, на расстоянии 0,5 и выше уровня горелок устанавливают патрубки, выполненные из труб 9 60 мм. Один конец патрубков вводят в колено диффузоров, а второй в полость колпака.

Сокращение длительности нагрева в свою очередь приводит к снижение расхода условного топлива с 45-48 кг у.т./т до 39-41 кг у.т./т, т.е. экономия топлива составляет порядка

6-7 кг у.т./т отожженного листа.

Следовательно, использование данной конструкции нагревательного колпака обеспечивает повышение эффективности нагрева по высоте столы и экономию топлива.

1339150

Формула изобретения

Нагревательный колпак для отжига стопы рулонов, содержащий открытый

5 снизу корпус, горелки для сжигания топлива, расположенные в нижней части корпуса, устройство для отвода продуктов горения с помощью эжектора подачи сжатого во здуха в дыми заборный 10 канал, и дымозаборников в виде колена с диффуэором, соединяющий полость корпуса с устройством для отвода про200 !

5 70 75 20

tiV сРиг. 2

70 15 20 25 30 35 !0 9550БО фиг.3

777

Х,Ч

Составитель Г. Назарова

Техред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

Редактор Н. Гунько

Заказ 4185/18 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Лроиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

t,C

7па

Е00

5Ф

Æ0

300

5È

200 дуктов горения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева по высоте стопы рулонов и экономии топлива, колпак снабжен дополнительно патрубком для отбора высокотемпературных продуктов сгорания из его полости и возврата их с дымовоэдушной смесью в полость корпуса ниже уровня размещения горелок, при этом отношение диаметров дымоэаборного колена и патрубка составляет 1,5-2,5.