Колпаковая печь

 

Изобретение относится к устройствам для нагрева и термической обработки металла и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель - сокращение цикла отжига, повышение срока службы муфеля и экономия топлива. Сущность изобретения заключается в том, что колпаковая печь снабжена дополнительными двумя парами горелок, установленными на торцовых стенках колпака, причем сопла горелок расположены в центре стенок на расстоянии 5,7-6,6 диаметров друг от друга и оси их направлены на муфель по симметрично расходящимся траекториям, угол между горелками составляет 55-60°, а горелки установлены под углом 30-40° к горизонтальной плоскости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 D 9/663

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 546656 (21) 4397500/31-02 (22) 28.03.88 (46) 28.02.90. Бюл. У 8 (71) Запорожский индустриальный институт (72) И.П.Тандура, В.И.Иванов, l0.H.Óñåíêî, В.A.Ñêà÷êîâ, Т.Д.Белоусенко и В.Г.Котенка (53) 621 .783.245(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 546656, кл. С 21 D 9/663, 1977. (54) КОЛПАКОВАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к устройствам для нагрева и термической обработки металла и может быть исИзобретение относится к устрой- ствам для нагрева и термической обработки металла и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является сокращение цикла отжига, повышение срока службы муфеля и экономии топлива.

На фиг. 1 схематически изображена печь; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг ° 1.

Газовая колпаковая печь состоит из стенда 1, жаропрочного прямоугольного муфелв 2, металлического футерованного колпака 3, образующего рабочую камеру, пода, выполненного в виде литых опор 4 под садку 5, между которыми уложены жа2 пользовано в металлургической и других отраслях промьппленности. Цель сокращение цикла отжига, повышение срока службы муфеля и экономия топлива. Сущность изобретения заключается в том, что колпаковая печь снабжена дополнительными двумя парами горелок, установленными на торцовых . стенках колпака, причем сопла горелок расположены в центре стенок на расстоянии 5,7-6,6 диаметров друг от друга и оси их направлены на муфель по симметрично расходящимся траекториям, угол между горелками составляет 55-60, а горелки установлены под углом 30-40 к горизонтальной плоскости. 2 ил, роупорные подовые трубы 6, соединенные с рабочей камерой и расположенными под подом инжекторами 7 для отвода продуктов горения ° Колпак 3 оборудован горелками 8, расположенными вдоль его боковых стенок и двумя парами горелок 9, расположенных в центре торцовых стенок на расстоянии 5, 7-6, 6 диаметров газовых сопел один от другого и направленных на муфель 2 по симметрично .расходящимся в сторону его периферии траекториям при угле между ними

55-60 . Горелки 8 н 9 установлены в о колпаке 3 под углом 30-40 к горизонтальной плоскос ти.

Колпаковая печь работает следующим образом.

1546503

Пакеты металла загружают на литые опоры 4 стенда 1 печи и накрывают муфелем 2. Сверху на муфель 2 устанавливают колпак 3. Затем в инжекторы 7 подают под давлением воздух и в подoBblx трубах 6 создается разрежение. Разжигают горелки 8 и 9. Продукты горения, образующиеся в области горелочного пояса, поднимаются в полости между муфелем 2 и нагревательным колпаком 3 и благодаря наклонной установке горелок 8 и 9 обеспечивает равномерное обтекание наружных стенок муфеля 2. Этому также способствует то, что струи продуктов горения, истекающих из горелок 9, осуществляют интенсивное обтекание его торцовых стенок. Равномерное омывание продуктами горения поверхности муфеля 2 способствует одинаковой передаче тепла конвекцией на всей его поверхности, а следовательно, и равномерному распределению температуры на поверхности его стенок, т.е. к снижению до минимума температурного перепада по их длине и высоте. Далее продукты горения под действием создаваемого инжекторами 7 разрежения направляются в подовые отрубы 6 и удаляются из рабочей камеры печи, частично отдавая теплоту нижней части садки 5.

В условиях достаточно равномерного обтекания продуктами горения наружной пов ерхнос ти всех с тенок муфеля 2 теплота от его внутренней поверхности передается наружной поверхности садки 5 металла, обеспечивая его качественный нагрев. При этом, как показали результаты испытаний на аэродинамической модели колпаковой печи, равномерность омы" вания муфеля продуктами горения в

2,5-3,0 раза вьапе„ чем для сущест-. вующей печи, что приводит к сокращению длительности отжига металла.

Расположение на торцовых стенках колпака двух пар горелок, сопла которых размещены на расстоянии 5,7диаметров оцин оТ цругого центре стенок и направлены на муфель по симметрично расходящимся в сто» рону его периферии траекториями при угле между ними 55-60О, позволяет обеспечить дополнительный подвод тепла к торцовым участкам пакетов садки металла и этим уменьшить неравномерность ее нагрева до минимума, а установка горелок печи под о углом 30-40 к горизонтальной плос— кости позволяет значительно повысить равномерность обтекания поверхности муфеля потоками продуктов горения, а также устранить местный перегрев в области горелочного пояса при одновременном сокращении расхода топлива.

При расстоянии между соплами горелок, расположенных на торцовых стенках колпака, меньше 5,7 диаметров периферийная часть торцовых стенок муфеля омывается продуктами горения хуже, чем центральная часть, что приводит к неравномерности нагрева муфеля и, как следствие, садки металла.

При расстоянии между соплами горелок, расположенных на торцовых стенках колпака, больше 6,6 диаметров центральная часть торцовых стенок муфеля омывается продуктами горения хуже, чем периферийная часть, что также приводит к неравномерному нагреву садки металла.

При угле между траекториями сопел горе ок, расположенных на торцовых стенках колпака, меньше 55 наблюдается местный перегрев поверхности центральной части торцовых стенок муфеля, что сопровождается понижением его эксплуатационной стойкости.

При угле между траекториями сопел горелок, расположенных на торцовых стенках колпака, больше 60, значительная часть продуктов горения истекает непосредственно на внутреннюю поверхность колпака, минуя стенки муфеля, что существенно снижает эффективность использования топлива в печи.

При угле наклона горелок к горизонтальной плоскости меньше 30 продукты горения омывают преимущественно поверхность муфеля в области, прилегающей к горелочному поясу, в результате чего в верхней части садки имеет место недогрев металла и значительно понижается эксплуатационная стойкость муфеля.

При угле наклона горелок к горизонтальной плоскости больше 40О продукты горения омывают преимущественно верхнюю часть муфеля, что приводит к недогреву металла в нижней части садки.

5 1

Создание равномерного обтекания продуктами горения наружной поверх1 ности муфеля за счет размещения на торцовых стенках колпака двух пар горелок, сопла которых размещены на расстоянии 5,7-6,6 диаметров один от другого в центре стенок и направлены на муфель по симметрично расходящимся в сторону его периферии траекториям и при угле между ними 55-60 и установки всех горелок печи под углом 30-40 к горизонтальной плоскости позволяет улучшить следующие показатели; сократить продолжительность отжига в газовых колпаковых печах с прямоугольным муфелем на 7-8 ч благодаря ликвидации в период нагрева металла отставания подъема температуры на торцовых участках садки от температуры ее боковой поверхности, снизить расход топлива на 10-1 2% за счет уменьшения длительности наг546503 рева металла, а также увеличить сp(к службы муфеля в 1,5 раза ° а счет предотвращения его местного перегрева в области горелочного пояса. формула изобретения

Колпаковая печь по авт. св.

Р 546656, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью сокращения цикла отжига, повышения срока. службы муфеля и экономии топлива, она снабжена установленными на торцовых стенках колпака дополнительно двумя парами Горелок, причем сопла Горелок расположены симметрично относитель. но центральной оси печи на расстоянии 5,7-6, 6 их диаметров друг относительно друга, а оси горелок размещены симметрично относительно про° дольной оси печи под углом 55-60 одна к другой и под углом 30-40О к горизонтально и плоск ос ти.. 1546503

Составитель В. Бербенев

Техред А.Кравчук К о р рек тор О. Крав цов а

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 57 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303$, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101