Способ нагрева металла в методической печи

 

Изобретение относится к нагревательным печам с плазменным отоплением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - снижение расхода топлива и повьш1ение качества нагрева. Поставленная цель достигается за счет интенсификации конвективного теплообмена в методической зоне печи путем подачи на поверхность нагреваемого металла сверху и снизу двух струйных потоков горячего воздуха. Струи воздуха эжектируют высокотемпературные продукты горения и, атакуя поверхность металла с большой скоростью, разрушают пограничньш слой. При этом увеличивается коэффициент теплоотдачи от продуктов горения к металлу. Для обеспечения требуемого гидравлического режима работы печи углы атаки обоих струйных потоков непрерьюно изменяются по закону периодических колебаний. 2 ил. Q (Л со сд 4 4: СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 П 9 00

Inc>%BRAN

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЖЧЗ И!1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3979301/31-02 (22) 03. 12. 85 (46) 07. 12.87. Бюл. Ф 45 (71) Московский вечерний металлургический институт, Государственный научно-исследовательский и проектный институт "Гипросталь" и Донецкий металлургический завод им. В.И.Ленина (72) В.В. Костяков, С.П. Крюкбв, А.Г. Зеньковский, Л.П. Харитонова, В.Т. Пушкин, В.Т. Овчарук, Е.И. Шмонов, A.Ô. Садах, А.Т. Яковенко и И.А. Козаков (53) 62 1. 783 (088. 8) (56) Ващенко А.И., Зеньковский А.Г., Лившиц А.Е. и др. Окисление и обезуглероживание стали. — M.: Металлургия, 1972, с. 336.

Авторское свидетельство СССР

У 1252635, кл. С 21 D 9/00, 1985.

„„SU„„1357443 А1 (54) СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛА В ИЕТОДИЧЕСКОИ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к нагревательным печам с плазменным отоплением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель иэобретения— снижение расхода топлива и повышение качества нагрева. Поставленная цель достигается за счет интенсификации конвективного теплообмена в методической зоне печи путем подачи на поверхность нагреваемого металла сверху и снизу двух струйных потоков горячего воздуха. Струи воздуха эжектируют высокотемпературные продукты горения и, атакуя поверхность металла с большой скоростью, разрушают пограничный слой. При этом увеличивается коэффициент теплоотдачи от продуктов горения к металлу. Для обеспечения требуемого гидравлического режима работы печи углы атаки обоих струйных потоков непрерывно изменяются по закону периодических колебаний.

2 ил.

1 13574

Изобретение относится к нагревательным печам с плазменным отоплени ем и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение расхода топлива и повышение качества нагрева путем интенсификации конвективного теплообмена в методической зоне.

На фиг. 1 и 2 представлена схема методической печи, которая поясняет предлагаемый способ нагрева металла.

Металл 1 последовательно нагревается в методической 2, высокотемпературной 3 и томильной 4 зонах. В методической зоне осуществляют подачу струйных потоков горячего воздуха с помощью коллекторов с соплами 5 и 6, 20 которые установлены сверху и снизу нагреваемого металла в одной вертикальной плоскости. При этом в процессе нагрева угол атаки струйных потоков непрерывно изменяется по закону пери- 25 одических колебаний от 90 до 60 к плоскости металла в противофазе, в направлении, обратном перемещению металла. Струйные потоки горячего воздуха эжектируют выходящие из горелок 30

7 и 8 высокотемпературные продукты сгорания, в результате чего температура струй значительно повышается.

При струйном натекании существенно интенсифицируется конвективный тепло- 5 обмен за счет увеличения коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагреваемого металла.

Изменение угла атаки струйных потоков необходимо для увеличения пло- 4р щади воздействия струй на поверхность нагреваемого металла. Изменение углов атаки верхнего и нижнего струйных потоков в противофазе обеспечивает поддержание оптимального гидравлического режима в рабочем пространстве печи и не затрудняет отвод продуктов сгорания в дымовой канал.

Пример. Предлагаемый способ опробован на огневом стенде. размерами ВО рабочего пространства 2 0,6>0,6 м.

Нагреваемый металл имитируют тепломером, расположенным по середине высоты рабочего пространства. Стенд отапливают двумя горелками ГНП-1, распо43 ложенными в торце стенда снизу и сверху тепломера. Воздушный коллектор установлен сверху и снизу тепломера на расстоянии 1 м от торцовой стенки стенда. Коллектор выполнен из нержавеющей стали и представляет собой трубку длиной 800 мм и диаметром

60 мм, в которой вдоль образующей выполнены отверстия диаметром 5 мм с шагом между осями 50 мм. Расстояние от коллектора до поверхности тепломера 0,15 м. В верхний и нижний коллекторы подают сжатый воздух давлением

0,1 МПа, который предварительно подогревают в автономном нагревателе до

500 С. Общий расход воздуха 30 м /ч.

Скорость и температура продуктов горения в месте расположения тепломера соответственно равны 20 м/с и 900 С.

Замеры тепловых потоков при включенных воздушных коллекторах показывают, что величина падающих на тепломер тепловых потоков увеличивается и составляет 160 кВт/м по сравнению с 124 кВт/м при отсутствии воздушных струй. Полученное увеличение теплового потока позволяет снизить удельный расход топлива на нагрев металла в методической печи на 6-8Х и увеличить производительность в среднем на

4-51. формула изобретения

Способ нагрева металла в методической печи, включающий последовательный его нагрев в методической, высокотемпературной, томильной зонах и подачу струйного потока горячего воздуха на нижнюю поверхность металла в методической зоне печи с изменением угла атаки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения расхода топлива и повышения качества нагрева, дополнительно осуществляют подачу струйного потока горячего воздуха сверху в одной плоскости с нижним струйным потоком горячего воз.— духа с непрерывным изменением угла атаки по закону периодических колебаний от 90 до 60 к плоскости поверхности нагреваемого металла в противофазе, в направлении, обратном перемещению металла.

1357443

Составитель В. Костяков

Редактор Н. Рогулич Техред И.Попович

Корректор В, Бутяга

Заказ 5970/24 Тираж 550

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4