Нагревательная печь

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на предприятиях металлургической и машиностроительной отраслей промышленности. Цель изобретения состоит в интенсификации процесса нагрева. Печь для нагрева содержит рабочую камеру 2, под которой размещены камеры 7 неполного горения и камеры 6 дожигания, заполненные слоем дробленого огнеупорного материала. Под камерами 6 и 7 размещен рекуператор 11, обеспечивающий подогрев воздуха, следующего на первичное горение. Продукты неполного горения из камер 7 поступают в рабочую камеру 2, а затем попадают в камеры 6 дожигания. Нагрев металла происходит на горячем полу 3 в атмосфере защитного газа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК а

-.а,Г а; » ц аав ,, ;тj".,"

iI I а а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Газ доздук

Х1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

AH rHHT СССР

1 (21) 43 11362/23-02 (22) 01.10.87 (46) 07.11.89. Бюл. № 41 (71) Московский вечерний металлургический институт и Проектный и научноисследовательский институт "Мосгазниипроект" (72) В.А. Давыдов, К.Ф.Ридер, А.Г. Зеньковский, Е.Н. Щуркин и P.Ë. Релин (53) 621.783.246.1(088.8) (56) Кривандин В.А. и др. Металлургические печи,-М.: Металлургиздат, 1962, с. 499 и 500, рис. 175. (54) НАГРЕВАТЕЛЬКАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на б

„„Я0„„1520120 А1 э

5 4 с 21 и 9/00

2 предприятиях металлургической и машиностроительной отраслей промьпйпенности, Цель изобретения состоит в интенсификации процесса нагрева. Печь для нагрева содержит рабочую камеру 2, под которой размещены камеры 7 неполного горения и камеры 6 дожигания, заполненные слоем дробленого огнеупорного материала. Под камерами 6 и

7 размещен рекуператор 11, обеспечивающий подогрев воздуха, следующего на первичное горения. Продукты неполного горения из камер 7 поступают в рабочую камеру 2, а затем попадают в камеры 6 дожигания. Нагрев металла происходит на горячем поду 3 в атмосфере защитного газа ° 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. ч Й ra

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на предприятиях металлургической и машиностроительной промьпппенности.

Цель изобретения — интенсификация процесса нагрева.

На фиг. 1 изображена печь, поперечное сечение; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1. 10

Печь для нагрева содержит футерованный изнутри металлический кожух

1, в верхней части которого размещена рабочая камера 2. Нижней частью камеры 2 (под) является огнеупорная 15 плита 3, на которой размещены нагреваемые заготовки 4. В плите 3 выполнены отверстия 5; Под огнеупорной плитой 3 размещены камеры 6, примыкающие к камере 7. В камере 6 горизон- 20 тально установлена огнеупорная плита

8, образующая с камерой 7 зазор 9.

Камеры 6 и 7 заполнены слоем 10 дробленого огнеупорного материала, Под камерой 6 размещен коробчатый метал-, лургический рекуператор 11 с перегородками 12. Между камерами б в стенках выполнены дымовые каналы 13, объединенные коллектором 14. В верхней части камеры 6 над плитой 8 установ- щ .лен узел 15 подачи бедной газовоздушной смеси или воздуха. К коробчатому рекуператору 11 подсоединен узел 16 подвода воздуха. Со стороны, противоположной узлу 16, в рекуператоре 11 вьпголнено отверстие 17. Под камерой

7 размещен воздушный коллектор 18 с выходным отверстием 19. К воздушному коллектору 18 примыкает узел 20 подачи газа. К узлу 15 подачи бедной 40 газовоздушной смеси или воздуха примыкает металлическая насадка 21 с отверстиями 22. Узел 20 подачи газа включает трубу 23 подачи газа и металлическую насадку 24 с отверстиями 45

25, погруженную в слой 10 дробленого . огнеупорного материала камеры 7 на глубину (3-3,5)d где d — приведенный средневзвешенный диаметр частиц дробленого огнеупорного материала.

В рекуператор 11 подают воздух, а через сопло 20 — гаэ в количествах, соответствующих коэффициенту расхода воздуха d.= 0,5. Газ и воздух затем смешиваются за отверстием 19 в слое 10. Смесь в камере 7 поджигается через отверстие в стенке печи, а продукты неполного горения (защитная нагревательная атмосфера), протекая через рабочую камеру 2, нагревают заготовки 4 и через отверстие в поду 5 инжектируются факелом, создаваемым горелкой 15, которая работает с избытком воздуха. Затем продукты неполного горения дожигаются в камере 6, разделенной плитой 8 на два яруса так, что,догорая в верхнем ярусе, газы проходят в нижнем ярусе вдоль поверхности рекуператора 11 и отдают тепло воздуху в рекуператоре 11, а затем удаляются через каналы 13 в дымовой коллектор 14. После разогрева слоя дробленого огнеупорного материала в камере 6 через горелку 15 подают только воздух. Камеры 6 и 7 располагаются вдоль печи в шахматном порядке с тем, чтобы температурное поле и состав защитного газа были равномерны в рабочей камере печи. Заготовки 4 транспортируются вдоль печи по направляющим от окна загрузки до окна выгрузки.

Выполнение в коробчатом рекуператоре 11 перегородок 12, обеспечивающих многоходовое поперечное движение воздуха, повышает температуру подогрева воздуха в рекуператоре 11, тем самым увеличивается .температура продуктов горения, поступающих в рабочую камеру 2 из камеры 7, что обеспечивает интенсификацию малоокислительного нагрева заготовок 4.

Выполнение на узлах 15 и 20 металлических перфорированных насадок 21 и 24 позволяет повысить устойчивость неполного горения и дожигания, так как практически исключает перекрытие насыпным слоем дробленого огнеупора сечения, по которому протекает газовый поток. Кроме того, эта цель.,достигается путем использования горения в стационарном слое дробленого огнеупорного материала (беспламенное горение), устойчивость которого вьппе, чем при традиционном факельном горении.

Выполнение в верхней части камеры

6 узла 15 обеспечивает подачу в зту комнату недостающего воздуха и повышает устойчивость работы печи, Благодаря предлагаемой компоновке печи для нагрева достигается высокая эффективность использования тепла, т.е. высокий КПД и интенсивный малоокислительный нагрев заготовок. Это объясняется своеобразным замкнутым

1520120 вокруг заготовок циклом тепла, в результате чего тепло от доижгания топлива частично передается теплопроводностью через под печи заготовками

5 и в камеру неполного горения, а частично — первичному воздуху, который, практически беэ потерь, поступает на первичное горения и обеспечивает высокую температуру газов на выходе иэ камеры полного горения и соответственно в рабочей камере печи. Поперечные перегородки в рекуператоре вызывают зигзагообразное движение воздуха и равномерное обтекание поверхнос- 15 ти теплообмена. Двустадийное сжигание газа в слое дробленого огнеупорного материала способствует снижению образования окислов азота, что создает благоприятный экологический эффект.%

Для обеспечения безотказной работы насадки 24, находящейся в зоне горения, ее устанавливают в слое 10 дробленого огнеупорного материала на глубину (3-3,5)d что не допускает пере- 25 грена материала насадки 24 выше о, 600 С. Это явление объясняется тем, что по мере смешения газа, поступающего в слой 10 через отверстие 25, с воздухом, поступающим на горение через кольцевой зазор 19, образуется газовоздушная смесь. Однако смесь, готовая к горению, начинает сформировываться на участке (3-3,5)d, что приводит на этом участке слоя к вяло35 му горению, не способному развить высокие температуры, а значй гельное повышение температуры (до 100фС) отмечается на участке слоя в области, (6-8)d. 40

Заполнение камер неполного горения и камер дожигания слоем дробленого огнеупорного материала позволяет значительно увеличить устойчивость горения, так как при сжигании газа в слое (беспламенное горение) тепловые напряжения на два порядка выше, чем при традиционном (факельном) горении.

Вместе с тем, выполнение в камерах дожигания горизонтальных плит, разде- 5Q ляюа их каждую из этих камер на два сообщакицихся яруса, позволяет достигать более полного смешения продуктов сгорания с вторичным воздухом, тем самым обеспечивая сжигание топли- 55 ва и увеличивая степень подогрева первичного воздуха. Последнее достигается также установкой в металлических коробчатых рекуператорах поперечных перегородок, размещенных в шахматном порядке, и вызывающих зигзагообразное движение первичного воздуха, 1

Характеристика горения

Температура в слое вблизи насадки, С

Дли на выступающей в слой части газовой трубы

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

860

Неустойчивое

То же

Устойчивое

То же и

tt

Организация сжигания газообразного топлива в стационарном слое дробленого огнеупорного материала позволяет значительно снизить содержание в продуктах сгорания окислов азота.

Формул а изобретения

1. Нагревательная печь, содержащая футерованный изнутри металлический кожух, под, горелки, дымовые каналы и подподовую камеру горения, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева, печь снабжена камерами неполного горения, установленными с одной боковой стороны печи, и камерами дожигания, размещенными с другой стороны печи, рри этом каждая из камер дожигания разделена горизонтальной решеткой, плита установлена с зазором с камерой неполного горения, при этом камеры дожигания и камеры неполного горения заполнены слоем дробленого. огнеупорного материала, а горелки в камерах неполного горения размещены в слое дробленого материала на высоте (3,03,5 d основания камер, где d — приведенный средневзвешенный диаметр частиц дробленого огнеупорного материала, и имеют перфорированные насадки °

Влияние высоты газовой насадки 24 в слое дробленого огнеупорного мате-риала, установленное в результате экспериментальных исследований при величине приведенного средневзвешенного диаметра элемента засыпки от 20 до

50 мм, отражено в таблице.

1520120

Составитель О. Румянцева

Техред И.Ходанич Корректор A. Обручар

Редактор И. Дербак

Заказ 6725/30 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что.,под камерами дожигания установлены коробчатые металлические рекуператоры, сопряженные с камерами неполного горения, а в верхней части камер дожигания установлены газовые горелки,с перфорированными насадками, размещенные в слое дробленого огнеупорного материала.

3. Печь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что коробчатые металлические рекуператоры имеют поперечные перегородки, расположенные в шахматном порядке.