Нагревательная печь со сводовой рециркуляцией продуктов сгорания

 

Изобретение относится к разделу нагревательных печей металлургических и машиностроительных заводов и может быть использовано для тепловой обработки металла перед деформацией. Цель изобретения - снижение выхода азота и повышение качества нагрева металла. Для этого в нагревательной печи со сводовой рециркуляцией продуктов сгорания, содержащей рабочую камеру, футеровку, горелки с горелочным камнем, установленные под перфорированным сводом на боковых стенах в шахматном порядке, внутрисводовые каналы, коллектор в боковых стенах камеры, перфорация 7 выполнена на расположенных в шахматном порядке прямоугольных участках свода, при этом против каждой горелки на расстоянии от среза сопла (0,4-0,6)В, где В - ширина печи, выполнен центральный перфорированный участок шириной (7-11)D<SB POS="POST">0</SB> и боковые неперфорированные участки 9 шириной (5-7)D<SB POS="POST">0</SB>, где D<SB POS="POST">0</SB> - диаметр сопла горелки. Это позволяет повысить качество нагрева металла за счет увеличения равномерности температуры свода и снизить величину ущерба от снижения выхода оксидов азота на 15-45%. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ1СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (111 (51)g С 21 D 9/00

1 .1

j — 
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧ1{РЫТИЯМ

ПРИ ГННТ ССОР (21) 4406133/31-02 (22) 21.04.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (71) Иосковский вечерний металлургический институт (72) А.В.Аксенов, А.Г.Зеньковский, В.Г.Смирнов, А,Н.Маринин, Т.И,Шаталова, В,A.Äàâûäoâ и А.В.Белов (53) 621.783.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 718681, кл. F 27 В 9/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 817451 кл. Р 27 В 9/00, 1978. (54) НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕ 1Ь СО СВОДОВОЙ

РЕЦИРКУЛЯЦИЕИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к разделу нагревательных печей металлургических и машиностроительных заводов и может быть использовано для тепловой обработке металла перед деформацией °

Цель изобретения — снижение выхода оксидов азота и повышение качества

2 нагрева металла. Пля этого в нагревательной печи со сьодовой рециркуляцией продуктов сгорания, содержа щей рабочуи камеру, футеровку, горелки с горелочным камнем, установленные под перфорированным сводом на боковых стенах в шахматном порядке, внутрисводовые каналы, коллектор s боковых стенах камеры, перфорация 7 выполнена на расположенных в шахматном порядке прямоугольных участках свода, при этом против каждой горелки на расстоянии от среза сопла (0,40,6) В, где  — ширина печи, выполнен центральный перфорированный участок шириной (7-11)Й и боковые неперфорированные участки 9 шириной (5-7)d» где d — диаметр сопла горелки, Это позволяет повысить качество нагрева металла за счет увеличения равномерности температуры свода и снизить величину ущерба от снижения выхода оксидов азота на

15-457, 4 ил.

1560584

Изобретение относится к разделу нагревательных печей металлургических и машиностроительных заводов и может быть использовано для тепловой

5 обработки металла перед деформацией, Целью изобретения является повышение качества нагрева металла, На фиг,1 и 2 изображена печь, поперечный разрез; на фиг.3 — поверхность свода со стороны рабочей камеры печи; на фиг.4 — узел установки горелки, Рабочая камера печи 1 содержит футеровку 2, горелки 3 с горелочным камнем 4, внутрисводовые каналы 5, коллектор 6, перфорацию 7, центральный 8 и боковые 9 участки свода. При ширине свода печи, равной В, длина центральных и боковых участков свода 20 составляет (0,4-0,6)В, а ширина их соответственно равна (7-11)d р и (5-7) do где d a — диаметр среза сопла горелки. Если длина центрального участка свода меньше 0,4 В, высоко- 25 температурная зона факела располагается напротив непроницаемого участка свода, что приводит к местному перегреву его поверхности, к росту уровня температуры, выходу термических

NO и неравномерности температур свода.

При выполнении длины центрального участка более 0,6 В вся высокотемпературная зона факела будет расположена у перфорированной поверхности свода, что при одинаковом воздействии последнего на распределение температур по длине факела повысит лишь температурный уровень его и, следо- 40 вательно, выход термических ИОд.

При выполнении центральных участков.свода шириной менее 7 d, они не смогут в полной мере эвакуировать через систему отверстий и каналов все 5 продукты сгорания, образующиеся в прямоточном настильном факеле горения с углом. раскрытия на своде около

30 град, часть их будет попадать на боковые участки свода и сталкиваться с рециркуляционным потоком продуктов сгорания, подаваемым через отверстия этих участков в камеру печи.

Последнее приводит к разрушению создаваемых рециркуляционных потоков и повышению температурных перепадов на поверхности свода, Если ширина свода основных участков свода больше 11 до, то излучающий свод не сможет быть использован для достижения поставленной цели при формировании прямоточного полуограниченного факела, по фрон-, ту которого формируются быстрые"

NO> из-за избытка О> и N, так как подача продуктов сгорания к фронту факела через отверстия боковых участков свода слабо влияет на подавление

NO из-за значительного удаления этих участков от оси факела, При выполнении боковых участков свода шириной 7 d повышается нео равномерность температур поверхности свода, так как участки работают только на ввод охлажденного рециркулянта — продуктов сгорания, а тепло продуктов сгорания, покидающих высокотемпературную зону факела через отверстия центральных участков, не используется для выравнивания температур на своде, Если ширина боковых участков свода меньше 5 д, то резко возрастает сопротивление подаче через отверстия охлажденного рецирку— лянта к фронту факела за счет снижения числа отверстий и суммарного сечения, а следовательно, возрастает выход NO> при нехватке среды, разбавляющей кислород и азот газовоэдушной смеси.

Печь работает следующим образом.

Топливо сжигается в горелках, установленных под сводом на боковых стенах в шахматном порядке.

Образовавшиеся продукты сгорания омывают непроницаемый участок свода и удаляются через систему отверстий центральных участков свода. При этом температурный уровень факела снижается при воздействии на его высокотемпературную зону охлажденным рециркулянтом, подаваемым через рециркуляционные каналы и отверстия боковых участков свода. Выравнивается и температурное поле факела при воздействии на него системы, отводящей дымовые газы. Продукты сгорания покидаЮт внутрисводовые каналы центрального участка свода и попадают через коллектор в каналы боковых участков свода, где создается разрежение за счет инжекционного воздействия горелок, расположенных на противоположной стороне камеры печи. Проходя по каналам, часть продуктов сгорания выходит через отверстия боковых участков свода и подавляет образование "быстрых" NO> по фронту факела

Фиг. 1 фиг. 2

5 15 за счет разбавления концентрации Од и Б, большая часть продуктов сго- . рания инжектируется через коллекторы и рециркуллционные каналы в высокотемпературную зону факела и снижает уровень температуры, снижая количество термических" ИО и перепад температур свода, Это позволяет повысить качество нагрева металла, снизив брак, вызванный неравномерностью температур на входе и в камере, и понизить величину ущерба от снижения выхода NO„ на 15-453.

l формула изобретения

Нагревательная печь со сводовой рециркуляцией продуктов сгорания, 60584 6 содержащая футерованную рабочую камеру горелки, установленные под перфорированным сводом на боковых сте-5 нах в шахматном порядке и каналы в

1 своде и боковых стенах, о т л и— .ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества нагрева металла, перфорация в своде выполнена на расположенных в шахматном порядке прямоугольных участках, при этом против каждой горелки на расстоянии от среза сопла (0,4-0,6) В выпол,.;;; центральный перфорированный участок свода ширриной (7-11)d» и боковые неперфорированные участки, примыкающие к ней шириной (5-7)d, где

 — ширина печи, d о — диаметр сопла горелки, 1560584

Заказ 953

Тираж 513

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель Г.Колченко

Редактор Т,Лазоренко Техред М.Дидык

Корректор Т,Палий

Подписное