Печь безокислительного нагрева

 

Сущность изобретения: печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным вводом камеры нагрева и дожигания, оборудованные соответственно горелками и воздушными соплами , рабочие окна с заслонками для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий. Между рабочими окнами камеры нагрева и камерой дожигания выполнены газоходы с выходом над ее соплами. Газоходы могут выполняться в трех вариантах: в кладке стен камер, между камерами и заслонками и в самих заслонках. 3 з, п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (sl)s F 27 В 3/00, С 21 0 1/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876732/02 (22) 23.10.90 (46) 23.07,92. Бюл. № 27 (71) Ленинградское производственно-техническое предприятие Треста "Энергочермет" (72) П. Л. Брехт, А. А, Гамбург, Н, И. Семикин, А. К. Обухов и Б. А, Кавелин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11222222668877, кл. С 21 О 9/00, 1983.

Изобретение относится к устройствам для нагрева и термообработки металла, в частности длинномерных иэделий типа прутков или труб, и может быть использовано в машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности.

Известна проходная печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным сводом камеры нагрева с горелками и дожигания с соплами, рабочие окна для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий и дымоотвода, выполненный на входе в печь (см. авт. св. СССР № 378695, кл, F.27 В 9./00 "1970}, В камере нагрева горелками сжигают топливо с недостатком воздуха, Продуктами неполного сгорания топлива обогревают заготовку и одновременно зашивают ее от интенсивного окалинообразования. В камере дожигания воздухом, подаваемым через сопла, дожигают продукты неполного сгорания. Полученное тепло, разогревая промежуточный свод, участвует в теплообмене камеры нагрева.

50 1749662 А1 (54) ПЕЧЬ БЕЗОКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА (57) Сущность изобретения: печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным вводом камеры нагрева и дожигания, оборудованные соответственно горелками и воздушными соплами, рабочие окна с заслонками для загрузки и выгрузки нагреваемых иэделий, Между ра- бочими окнами камеры нагрева и камерой дожигания выполнены газоходы с выходом над ее соплами. Газоходы могут выполняться в трех вариантах: в кладке стен камер, между камерами и заслонками и в самих заслонках. 3 з, и. ф-лы, 4 ил, Ф

Продукты неполного сгорания топлива из камеры нагрева направляют в камеру дожигания через отверстия в промежуточном Ф своде, выполненные в зонах загрузки и выгрузки и снабженные шиберами.

Чтобы избежать подсос холодного воздуха в печь через рабочие окна при загрузке и выгрузке и обеспечить равномерное температурное поле, в камере нагрева поддерживают положительное давление, Однако. при этом происходит выбивание части продуктов неполного сгорания топлива через неплотности в окнах. загрузки и выгрузки. В результате часть продуктов неполного сгорания топлива дожигается не в камере дожигания, а вне почи, что приводит к увеличению расхода топлива на печь и резко ухудшает условия труда, Наиболее близкой к йредлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным сводом камеры нагрева с горел1749662 ками и дожигания с соплами и рабочие окна для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий, снабженные заслонками (см. авт. св, СССР N 1222687, кл. С 21 0 9/00, 1986), выбранная заявителем в качестве прототипа. В данной печи, в отличие от аналога, отвод дымовых газов выполнен в центре печи, что улучшает использование топлива в рабочем пространстве и конструктивно ближе к предлагаемому техническому решению, В известной печи в камере нагрева сжигают топливо с недостатком воздуха и осуществляют безокислительный нагрев металла. Продукты неполного сгорания топлива через отверстия в промежуточном своде поступают в камеру дожигания и дожигаются подаваемым через сопла вторичным воздухом, Постоянное избыточное давление в печи — обязательное условие безокислительного режима, При плотно закрытых заслонками рабочих окнах загрузки и выгрузки нагреваемых изделий все продукты неполного сгорания попадают в камеру дожигания. Но при этом ухудшаются условия теплообмена с изделиями, расположенными в районе рабочих окон. При неплотностях в рабочих окнах часть продуктов неполного сгорания выбивается наружу, улучшая теплообмен, но ухудшая экономические показатели нагрева за счет роста потерь тепла. Причем как улучшение теплообмена, так и увеличение потерь топлива не поддаются контролю во времени из-за постоянного изменения многих параметров режима тепловой работы.

Цель изобретения — экономия топлива и улучшение условий обслуживания путем снижения потерь продуктов неполного сгорания через неплотности рабочих окон и повышения равномерности нагрева иэделий в зонах загрузки и выгрузки.

Указанная цель достигается тем, что в печи безокислительного нагрева, содержащей разделенные промежуточным сводом камеру нагрева с горелками и камеру дожигания с соплами и рабочие окна для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий, оборудованные заслонками, между этими окнами камеры нагрева и камерой дожигания вйполнены газоходы с выходом над соплами, причем газоходы могут быть выполнены как в кладке стен камер, так и между камерами нагрева и заслонками или в самих заслонках, Сообщение окон с камерой дожигания газоходом обеспечивает попадание продуктов неполного сгорания топлива из эон окон не в окружающую среду, а в камеру дожигания, а также создает дополнительную постоянную циркуляцию греющих газов, что в свою очередь способствует достижению равномерного температурного поля по всему рабочему объему камеры нагрева, следовательно, оптимизации условий теплообмена и нагрева изделий по всей длине полезного пода печи, Давление в печи поддерживают положительным и постоянным на уровне пода для исключения подсоса в рабочее про10 странство воздуха и нарушения состава защитной среды в камере нагрева. При этом количество циркулирующего через газоход из камеры нагрева в камеру дожигания про15 дуктов неполного сгорания топлива определяется не величиной давления в камере нагрева, а скоростью истечения воздуха из сопл дожигания, т, к, выполнение выхода гаэохода в камере дожигания над соплами для подачи вторичного воздуха позволяет

20 эжектировать циркулирующий газ через газоход, При увеличении расхода топлива пропорционально увеличивают расход вторичного воздуха, что приводит к возрастанию скорости истечения его из coflh и увеличению количества циркулирующего газа.

Размещение газохода между кладкой

25 стен печи и заслонкой, а также в заслонке

30 расширяет варианты конструктивного выполнения предлагаемой печи, Изобретение отличается от прототипа тем, что в данной конструкции печи выполнены газоходы между окнами загрузки и выгрузки и камерой дожигания, причем выходы гаэохода расположены над соплами вторичного воздуха. Газоходы размещены

35 либо в кладке стен камер, либо внутри заслонок, либо между кладкой стен печи и новизна .

При анализе известных технических решений не обнаружено устройство для сообщения рабочих окон с камерой дожигания газоходом, выход которого выполнен над соплами вторичного воздуха, что позволяет сделать вывод о соответствии этих признаков критерию "существенные отличия", На фиг. 1 изображена печь, общий вид; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3—

50 вариант размещения газохода между печью и заслонкой; на фиг, 4 — вариант размещения гаэохода в заслонке.

Печь содержит камеру нагрева 1, под 2, горелки 3, промежуточный свод 4, окна 5 загрузки и выгрузки нагреваемых иэделий, заслонки 6, камеру дожигания Т, сопла 8 вторичного воздуха, свод 9, торцовую стену

10, газоход 11, отверстия 12 в промежуточ40 заслонками. Таким образом заявленное техническое решение соответствует критерию

1749662 ном своде 4, дымоотвод 13 в своде 9, вход

14 в газоход 11 и выход 15 гаэоходэ.

Отверстия 12 размещены в промежуточном своде 4 в начале и конце камер 1 и 7 над окнами 5 загрузки и выгрузки изделий. 5

Вход 14 гаэохода расположен на уровне пода 2, а выход 15 — между соплами 8 и сводом печи 9;

Печь работает следующим образом.

Нагреваемое изделие укладывают че- 10 рез окно загрузки 5 на под 2 при поднятых заслонках 6. Один конец нагреваемой заготовки располагают в окне загрузки, другой — в окне выгрузки для удобства подачи заготовки в печь и извлечения из печи, Горелка- 15 ми 3 сжигают топливо с недостатком воздуха. Продукты неполного сгорания нагревают заготовку и одновременно предохраняют ее поверхность от интенсивного окисления. Продукты неполного сгорания 20 топлива проходят по камере нагрева 1.между подом,2 и промежуточным сводом 4 и через отверстия 12 в промежуточном своде и газоходы 11 в рабочих окнах 5 поступают в камеру дожигания 7, где дожигаются вто- 25 ричным воздухом, подаваемым через сопла 8., Конструктивные элементы камеры дожигания, включающие промежуточный свод 4, свод 9 и сопла 8, образуют эжектор.

Воздушные струи, исходящие из сопла 8 и 30 заполняющие пространство между промежуточным сводом 4 и сводом 9, создают разрежение в окне 12 и выходе 15 газохода.

За счет разрежения продукты неполного сгорания из камеры нагрева 1 поступают в 35 камерой дожигания 7. Большая часть их проходит через отверстие 12, меньшая— через вход 14 газохода 11 и через выход 15 поступает на дожигание между соплами 8 и сводом 9. Таким способом обеспечивают 40 постоянную циркуляцию греющих газов в рабочих окнах 5 загрузки и выгрузки.

В камере дожигания 7 греющие газы, перемещаясь к дымоотводу 13, нагревают

45 промежуточный свод 4 и тем самым и редл ют свое тепло в камеру нагрева 1.

Сообщение рабочих окон 5 с камерой дожигания 7 газоходом 11 обеспечивает стабильное прохождение и постоянную циркуляцию греющих газов в рабочих окнах 5, равномерный нагрев и защиту поверхности от окисления по всей длине заготовки, Размещение выхода 15 гээохода над соплами дожигания 8 создает условия качественного дожигания продуктов неполного сгорания за счет улучшения перемешивания их с воздухом.

Размещение газохода между камерами и заслонкой или в самой заслонке дает вазможность для конкретных условий испольэовать приемлемый вариант. Для действующей печи возможно выполнение гаэохода в заслонке, т. к. это йатребует минимальных затрат. При текущем ремонте удобнее выполнить каналы между заслонкой и камерами в стенах печи, При капитальном ремонте и замене кладки каналы выполняют в стенах печи.

Формула изобретения

1. Печь безокислительного нагрева содержащая разделенные промежуточным сводом камеру нагрева c"rîðåëêàìè и камеру дожигания с соплами, окна загрузки и выгрузки с заслойкаМй,-о-т л й" ч э ю щ а я— с я тем, что, с целью экономии топлива и улучшения условий обслуживания, она выполнена с газоходэми, размещеннймй между каждым окном загрузки и выгрузки и камерой дожигания с выходом нэд соплами.

2;Печь по и, 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что гаэоходы выполнены в кладке стен каale P.

3. Печь по п, 1, отличающаяся тем, что газоходы выполнены между камерами и заслонками.

4. Печь по и, 1, а тл и ч а ю щ а я с ятем, что газоходы выполнены в заслонках:

1749662 юх и л 4 г 7J p у 1z

1749662

Составитель В. Рубинчик

Редактор М. Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор M. Демчик

Заказ 2585 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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