Нагревательная печь
Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева металла перед обработкой давлением. Цель изобретения - повышение производительности печи. Печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную над каналами. Подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке 3 по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4, а длина первого участка 3 составляет 0.65-0,95 от длины подовой плиты. 1 ил., 2 табл.
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИН Е С К ИХ
РЕСПУБЛИК (si)s F 27 В 9/30
ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
СО
C)
СО, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4469226/02 (22) 24.01.89 (46) 30.10.91. Бюл. N 40 (71) Череповецкий филиал Вологодского политехнического института и Череповецкий металлургический комбинат (72) Ю,В.Луканин, Н,И,Шестаков, Н.Е.Рослякова, M,È.Ëeòàâèí. Э.А.Гарбер и В.А,Фе-доричев (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1394016, кл. F 27 В 9/30, 1986. (54) НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева
Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева металла перед обработкой давлением.
Цель изобретения — повышение производительности печи.
На чертеже изображена нагревательная печь, разрез.
Нагревательная печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для подвода теплоносителя и подовую плиту, размещенную над каналами и состоящую из первого по ходу движения заготовок участка 3 и второго участка 4. Под является конструктивным элементом нагревательной печи с рабочим пространством 5, ограниченным рабочими стенками 6 и сводом 7.
Каналы 2 в огнеупорном основании 1 пода расположены вдоль пода и соединены в начале печи у горелочного устройства 8 с
„„Я „„1688087 А1 металла перед обработкой давлением. Цель изобретения — повышение производительности печи. Печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную над каналами. Подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом тепло.проводность подовой плиты на первом по ходу металла участке 3 по меньшей мере в
1.8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4, а длина первого участка 3 составляет 0,65 — 0,95 от длины подовой плиты. 1 ил., 2 табл, рабочим пространством 5, а в конце печи с дымоотводящим колодцем 9. По поверхности подовой плиты движутся нагревэемые заГотовки 10.
Длина t первого участка 3 подовой пли- ты составляет 0,65 — 0,95 длины L подовой плиты. Теплопроводность подовой плиты на первом участке 3 по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4, Подовая плита, составленная по длине печи из двух участков различной теплопроводности, позволяет учесть направление теплового потока в различных зонах печи и тем самым повысит производительность печи за счет более эффективного использования тепла газов в каналах. 3а счет того, что теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке превышает по меньшей мере в 1,8 раза теплопроводность
1688087 плиты на втором участке, оптимизируется теплообмен в печи.
Выполнение первого участка подовой плиты длиной 0,65-0.95 от всей длины плиты позволяет учесть местоположение плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, и тем самым усовершенствовать тепловой режим пода, за счет чего повышается производительность печи.
Соотношение теплопроводности подовой плиты на первом и втором участках обосновывается экспериментальными данными, приведенными в табл.1.
Иэ табл, 1 следует„что заметное повышение производительности печи в сравнении с исходным уровнем, когда теплопроводности участков равны (прототип), имеет место, если теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке. Во всех других случаях теплопроводность печи повышается не более чем на 0,6;4.
Соотношение длин участков обосновывается с помощью экспериментов, результаты которых приведены в табл.2.
Из табл.2 следует, что расстояние от начала подовой плиты до плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, зависит от соотношения теплопроводностей подовой плиты на первом и втором участках. При теплопроводности подовой плиты на первом участке, по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке, плоскость, в которой тепловой поток в подовой плите изменяет свое направление, находится на расстоянии от начала подовой плиты, равной 0,65-0,95 длины подовой плиты, поэтому для оптимизации теплового режима подовой плиты, а следовательно, и для повышения производительности печи необходимо первый участков выполнить длиной 0,65 — 0,95 от длинь подовой плиты.
Пример, Печь оборудована подом с основанием, выполненным из шамота. В ос-. . новании пода выполнено 46 каналов, расположенных по всей ширине пода и
Соединенных на входе с рабочим пространством печи в зоне высоких температур и на выходе — с дымоотводящим колодцем. На . огнеупорное основание уложена подовая плита, составленная из двух участков, Полная длина подовой плиты 20 м, длина перного участка 18,72 м. Подовая плита на первом участке выполнена из хромомагнезита, имеющего коэффициент теплопровод5
55 ности 4,0 Вт/(мК), На втором участке подовая плита выполнена из шамота с коэффициентом теплопроводности 1,42 Вт/(мК).
Таким образом, теплопроводность подовой плиты на первом участке в (4,0/1,42) = 2,82 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке.
Печь работает следующим образом.
Часть теплоносителя (горячих дымовых газов) с температурой 1100 С за счет перепада давлений в рабочем пространстве 5 и дымоотводящем колодце 9 поступает в каналы 2 и движется по ним, нагревая поверхность каналов в огнеупорном основании 1 и нижнюю поверхность подовой плиты. Температура теплоносителя в каналах линейно убывает по длине канала от
1100 до 750 С, Температура греющих газов в рабочем пространстве печи линейно убывает от 1340 до 1100 С, За счет двустороннего подвода тепла заготовки равномерно нагреваются, Нижняя поверхность нагреваемых заготовок 10, уложенных на под, имеет температуру, возрастающую от 20 С в начале подовой плиты до 1150 С в ее конце.
В плоскости, расположенной на расстоянии от начала подовой плиты, равном
18,72 м, температура нижней поверхности заготовок достигает 1077 С. В этой же плоскости температура теплоносителя снижается до 1077 С. Следовательно, в данной плоскости теплообмен между заготовкой и теплоносителем в канале отсутствует (происходит изменение направления теплового потока), На втором участке подовой плиты температура нижней поверхности заготовки превышает температуру газов в каналах и поэтому теплоноситель в канале перестает выполнять функцию греющего газа. Увеличение термического сопротивления подовой плиты на этом участке приводит к увеличению производительности на 2 — 15 за счет оптимизации теплообмена через под печи.
Формула изобретения
Нагревательная печь, содержащая под с огнеупорным основанием с каналами для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную на огнеупорном основании, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности печи, подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом теплопроводность подОвой плиты на первом по ходу металла участке превышает
1688087 теплопроводность подовой плиты на втором участке по меньшей мере в 1,8 раза, Таблица 1
Таблица 2
Отношение расстояния от начала подовой плиты по ходу металла до плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление, к полной ине по овой плиты
Отношение теплопроводности подовой плиты на первом участке к теплопроводности подовой плиты на вто ом частке
1,8-3,0
3,0-6,0
6.0-8,0
8,0-12,0
Свыше 12,0 причем длина первого участка составляет
0,65-0,95 длины подовой плиты, 0,93-0,95
0,78-0.93
0,68-0,78
0,66-0.68
0,65-0,66
