Нагревательный колпак для отжига стопы рулонов

 

Изобретение относится к области металлургии в частности к устройствам для термической обработки листового металла, и может быть использо-, вано в термоотделениях цехов холодной прокатки. Цель изобретения снижение расхода условного топлива и повьппение стойкости муфеля за. счет повышения равномерности нагрева,Добиваются этого дополнительным Haf pe

(192 012

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

a22 < F 27 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ описания изоьМткния,. -

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕПЬСТВУ

«"-1ч« а

И (21) 4136848/23-02 (22) 09.09.86 (46) 23.06.88. Бюл. 12 23 (71) Институт черной металлургии .(72) В.И.Кусов, В.В.Воронцов, Н.П.Kycosa, А.В.Дюбченко, A.Ï.Øàïîвалов, А.К.Грузнов, А.H.Òèöüêîí, Г.В.Беремблюм, Е,П,Павлов, В.И.Куличков и Е.И.Булатников (53) 621.783.245 (088.8) (56) Аптерман В.Н. и др. Колпаковые печи. M. Металлургия, 1965, с. 69-72. (54) НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛПАК ДЛЯ ОТЖИГА

СТОПЫ РУЛОНОВ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к устройствам для термической обработки листо-. вого металла, и может быть использо-. вано в термоотделениях цехов холодной прокаткй. Цель изобретения снижение расхода условного топлива и

1 повышение стойкости муФеля за счет повышения равномерности нагрева.Добиваются этого дополнительным нагре14О47 3

2 во?7 возду)(я, л«)сту7)я»» щего из реку7)е()атн )но-зж ктсрнаго устройства в коллек .сое и за счет сжигания толлив:-. . с сди,»я7(ав»)й кялорчиетрическсй а тем)..ературай »,в каждой горелке), н результате чего IIQBbtmtaeTcR равномерность нагрева иуфеля ла eto пери-метру„ Отжиг столы рулснсн с ислаль=:«:-.,BàHèåè предлагаеиой конструкции

Н 7)ЕН ЯТЕПЬНОГО КОЛПЯКЯ ОСУЩЕСТВ)»ЯЮТ следуицни сбразоив 11а стенде Формируют стопу рулонов, накрывают ее иуфелеи и устанавливают нагревательный колпак. Образующиеся продукты горения н результате сжиГания ГязаобрязнОГО топлива с помощью горелок 3 подают сверху вниз пс кольцеваиу зазору между огнеупорной кладкой 2 и иуфелем и

Изобретение относится к металлур)ки, в частности к устройствам длл терм - .эско ". обработки листового ме.-;алла, и ",.1сжет бь;ть использовано 8 териоатде7t>" -77":,я)(t e)((! холод(7»»" 1 ))pot(e 7 кн

7.:зoбoеTе ;:.Hя хада gcлсвн )ГQ 7"с IIIHBB H лаeы»77еHI.-,e с":(йкасти муфсля за «tет повышения 10

КЯ »1)ИГ,.,1 лредсгавлен нагреватель ный кслггак) общий виду на Язиго2 разрез А-А на ()нг„ tо

HPeÄëßÃHe!«tçß KQHcYP JJI(ÖH ИЯГРена " те»7ь»IОГО кслптакя cocTQHò .." цилиндричесг(»ага открытого»-"?г»»зу "Орлg ce футеравяннагс QTHe"ЛОрным ия »ериялси

2 8 ч)(жней7 H c«H «сл»):Як л у а "QB @ нс 12 двухпроводных гарелс,(3. Инди=в?«нус«льна :. ка»ждсй ropeëêe 3 C tto::: g

?к)щью TpjtáotI;.)QBQQQB 4 подводится пс-.даГ1)етый В сздух нз кол ьценОГQ кОллек т()ч)а 5 например П-Обг) -BHQI а сечения., )7»естка ссединенногО с КОрпусам 1 кал па ?а 8 верхней гас 77„- нагрева r р77ьна

7(oллак я С77м?»етричн > выполнены дня

Отнерсгня»8 Р сООбЩающиеся с дымсспуск нь)мн трубами 7 в 7(старых сазиеще;.ть» пег«у .:еративно-з>кектарные ус:.-ройства 8.

Хсл»)дгь)й воздух н рекуперят7(ннсзжек" «

""срное устройство 8 поступает нз T-py= даправсда 9, Горячий воздух из каж-дого рекуперятивна-эжект:. .pHor o ycт.=дале-: удаляют через отверстия 6 в

I дымсолускные трубы 7, 11ри движении по колъцена»гу зазору продукты горения передают тепло ?»устелю, а лрн движении лс дыиаолускнъ»и трубам — рекупераТивна-зжекта7)?»ь7?7 устройствам 8„ Одновременно с пуском нагревательного ксллЯ7(а по трубопроводу (t пода(»)т х»)лсд ный воздух в нижн»»)ю часть рекулератинно-зжекторнаго устройства 8. Днигансь снизу вверх ла- высоте дь»иоапускных труб 7, воздух нагревается и по отводящим патрубкам lo поступает в коллектор 5. Йостуг»яющий н коллектор 5 воздух подогревается от наружной поверхности корггуса 1 îëïàêà в районе окон и ло трубапрсвадаи 4 подается на горелки 3. 3 табл., 2 ил. ройства 8 направляют в коллектор 5 лс двум симметрична расположенным атвадяЩ7-и патрубкам 10. Коллектор 5 может б»,;ть выполнен в виде кальцевсго заиклугсго трубопровода или в виде стдельньл(глу)(7»х кольценых секций

II») числу отводящих латрубкон 19Ä Горяч»)й воздух из каждой секции подается на кратное числа горелок от их общего количества, В огнеупорной кладке 2 нылолнены ло числу горелок 3 окна 11..

Отличие предлагаемоro нагревательного колпака От изнестнОГО coc t «;H!r н гом, что в огнеупорной кладке 2 в зоне соприкосновения коллектора 5 гарячега назд,?ха с корпусом . На-рева" тельногс 7(о)плака выполнены 71с коли-" честву Горелок 3 QYHB 1:, нысста катоС рых равна диаметру коллектора па. дагрета".Q вазд»л(а, длина окан, прилегающих к рет(у»?еративнс -зжектарным уст=. райствам 8 равна их н7;»соте) а длина г

I(а) (») o . Q с л е 1 с " л, ? щ е (. » Q с 7 я О,л я е т j»)

О,. 7 длин(i ?едыдущеГО, Отж) . стохты ру»)сч()» » «»»" 77а" l-BOB ниа 7«oe г»)7яг аеисй КОнг ) )" кции т(агр» ва" ел ьнаГQ 7(а»777 «e Qc ytttei » нл»»ю 7 сггфз цу ,. щ7.7 и Q б 1) а 3 Q u

11 Я cтенке»t)opHBp 7«)т столу 1)уланов накрывают ее иуфелем H у»)тананлинаг0т нагрева(ельный крлпак. Осразуюциеся праду_#_ты горения и рез ультяте c) )Гания

Высоту окон принимают равной высоте коллектора, так как при высоте окон меньше высоты коллектора не обеспе .инается эффектнвный подогрев воздуха. Нри высоте окон болЬше высоты коллектора существенно,увеличиваются тепловые потери гечи в окружающее пространство.

Из данных, представленных в табл.1 следует, что оптимальная длина окон, прилегающих к рекуперативно-эжекторным устройствам, должна быть равна высоте коллектора. Б этом случае температурный перепад по воздуху, поступающему на горелки, минимален..

Если длина окна меньше его высоты, то в результате тепловых потерь на первые горелки, прилегающие к рекуперативно-эжекторным устройствам, воздух поступает с меньшей температурой, чем на выходе из рекуператора.

Следовательно, не выполняется условие дополнительноro подогрева воздуха, несмотря на то, что и в этом случае тем" пературный перепад по воздуху минимален.

При увеличении отношения длины окна к его высоте более 1,0 существенно повышается температура воздуха, поступающего на первые горелки, приле3 14047 газообразного топлива с помощью горелок 3 подают сверху вниз по кольцевому зазору .ежду огнеупорной кладкой 2 и муфелем и далее удаляют через отвер5 тия 6 в дымоопускные трубы 7.При движении по кольц Bo зазору продукты горения передают тепло муфелю, а при движении по дымоопускным трубам— рекуперативио-эжекторным устройствам

8. ОднОвременно с пуском нагревательного колпака по трубопроводу 9 подают холодньш воэдух в нижнюю часть рекуперативно-эжекторного устройства 8.

Двигаясь снизу вверх по высоте дымо- 15 опускных труб 7, воздух нагревается и по отводящим патрубкам 10 поступает в коллектор 5. Поступающий в последний воздух подогревается от наружной поверхности корпуса 1 колпака в рай- 20 оне окон 11 и по трубопроводам 4 подается на горелках 3.

Снижение расхода условного топли ва при использовании в процессе отжига предлагаемого нагревательного кол- >5 пака достигают в результате дополнительного нагрева воздуха, поступающего из рекуперативно-эжекторного устройства, в коллекторе. Дополнительный нагрев воздуха в коллекторе обеспечивается в 30 результате теплообмена воздуха с поверхностью корпуса в местах, где выполнены окна в огнеупорной кладке.

В районе окон температура корпуса значительно выше, чем температура воз-З5 духа в коллекторе, т.е. корпус получает тепло непосредственно излучением от продуктов горения. Повьппение температуры воздуха идущего на горение, приводит к сокращению расхо- 4О да условного топлива. Так, повышая температуру воздуха, в печь вносится определенное количество тепла, на величину которого сокращается расход . топлива, подаваемого в печь на горение, при прочих равнь|х условиях, в частности при определенной тепловой мощности

Стойкость муфеля при использовании предлагаемой конструкции нагрева- бб тельного колпака повьппаеуся за счет сжигания топлива и с одинаковой калориметрической температурой (в каждой горелке), в результате чего повьппается равномерность нагрева муфеля по, его периметру. Одинаковая температура факелов горелок является следствием йодачи в г. релки подогоетого воздуха на сжигание топлива практически с

73

4 одинаковой температурой, т.е. за счет снижения перепада температур между воздухом, поступающим, например, в первую горелку и в последующие roper, до минимума, Снижение температурного перепада нагрева воздуха в коллекторе обеспечивается за счет выполнения в or»еупорной клацке .окон (по количеству горелок), при условии, что длина окон, прилегающих к рекуперативноэжекторным устройствам, равна их высоте, а длина каждого следующего окна составляет 0,6 — 0,-7 длины пре- . дыдущего.

Габаритные размеры окон, позволяющие обеспечивать максимальный подогрев воздуха в коллекторе с минимальным температурным перепадом по его длине, найдены экспериментальным путем.

В табл.1 приведены данные по определению оптимальной длины окон, прилегающих к рекуперативно-эжекторным устройствам, а в табл.2 приведены данные по определению длины последующих за ними окон.

1404773 гающие к рекуператнвно-эжекторным устройствам. При этом из-sa повышения температуры воздуха возрастают тепло-, вые потери и температурный перепад возрастает в 1,6-2,0 раза.

При выбранной оптимальной длине окон, прилегающих к рекуперативно» эжекторным устройствам, минимальный температурный перепад порядка 5 С по 10 воздуху, идущему на горелки, достигается, если отношение длины последующего окна к длине предыдущего сос тавляет 0,6-0,7. При увеличении отношения более 0,6-0,7 температурный 15 перепад увеличивается в 3-4 рева эа счет увеличения подогрева воздуха в последующих окнах. При отношении ме нее 0,6-0,7 температурный перепад также выше в 3-5 раз, однако в этом 20 случае, кроме того, температура воздуха снижается по коду от рекуператив- но-эжекторных устройств. Следователь» но, исходя из условия оптимальной ве личины экономии условного топлива и 25 равномерности наг1 ева муфеля по периметру, отношение 0,6-0,7 является наиболее рациональным.

Предлагаемую конструкцию нагревательно.-.о колпака опробуют в промышлО ленных условиях. Берут известную конс,грукцию нагревательного колпака и по наружному периметру корпуса жестко устанавливают пряиоугольилй кольцевой коллектор высотой 200 мм, раэделен..ый задвижками на четыре сектора, так чтобы каждый сектор имел подвод воздуха из рекуператнвно-эжекторных устройств, Горячий воздух из каждого сектора коллектора при этом подается на три горелки. В огнеупорной кладке нагревательного колпака по числу горелок выполняют 12 окон. Причем для четырех горелок, расположенных по обе стороны, двух рекуперативно-эжекторных устройств (дымоопускиых труб), окна выполняют размером

200 200 мм. у последующих эа ниии, длина окон составляет 0,65 длины предыдущих. Высота -окон для каждой горелки составляет 200 мм. В процес се отжига стопы рулонов с использованием предлагаемой конструкции нагревательного колпака производят соответствующие теплотехнические измерения, приведенные в табл.3.

Анализ полученных данных показывает, что использование предлагаемого нагревательного колпака позволяет снизить расход условного топлива с

40-45 кг у.т./т до 37-42 кг у.т./т, т.е. в среднем на 5-77., при этом повышается стойкость муфеля благодаря повышению равномерности нагрева. Температурный перепад между факелами горелок снижается с 80 до 20 С, Таким образом, использование предлагаемого нагревательного колпака в сравнении с известным позволяет снизить расход условного топлива и повысить стойкость муфеля sa счет повы-, шения равномерности его нагрева.

Формула изобретения

Нагревательный колпак для отжимна стопы рулонов, содержащий открытый снизу корпус, футерованный огнеупорным кирпичом, горелки, рекуперативноэжекторные устройства, дымоопускные трубь1 и коллектор подогретого воздуха, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода условного топлива и повьппения стойкости муфеля за счет более равномерного его нагрева, в огнеупорной кладке в зоне соприкосновения коллектора горячего воздуха с корпусом нагревательного колпака. выполнены по коли- . честву горелок окна, высота которых равна диаметру трубы коллектора подогретого воздуха, длина окон приле.гающих к рекуперативно-эжекторным устройствам равна их высоте, длина каждого следующего окна составляет ,0,6-0,7 длины предыдущего.

1404773.8

Таблица l

Отноше» ние длины окна к его вы" соте

290

260

280

270

099

280

290

315

290

280

290

330

290

Температура воздуха без дополнительного noporpesa через окна в огнеупорной кладке.

Т а б л и ц а 2

Перепад темпера« тур, С

Известная

290

230

200

295

280

290

295

290

290

097

295

300.

305

405

290

Отноше» ние длины последующего окна к

PlTBHP предыдуЦЕГО окна онструкцкя иаГревательиого колпака

Температура воздуха на выходе из рекуператоров, С

Температура воздуха на выходе нэ рекуператоров, OC

Температура воздуха на входе в

О горелочное устройство, С, на горелке по ходу от рекуператнвно-зжекторньх устройств

Температура подогретого воздух на входе в горелочные устройст

С, на горелке по ходу от реку перативно-зжекторных устройств

Перепад температур воздуха по горелкам, С

1404773

l0 аблнаа3

-/т

230 200 3380 t350 3300 4045

295 290 3450 3450 3400 3742

29Î

295

290

Составитель G.Румянцева

Техред A.Êðàâ÷óê

Редактор И.Бланар

Корректор A-Обручар

Заказ 3085/39 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

il3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

3..»

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