Методическая печь

 

Сущность изобретения1 методическая печь содержит рабочую камеру с зонами верхнего и нижнего нагрева, вертикальный дымоотводящий канал с частичным перекрытием его аркой Перекрытие дымоотводящего канала выполнено в виде размещенных в двух ярусах арок с промежутками между ними для прохода дыма Арки одного яруса расположены над (под) промежутками другого, а проходное сечение промежутков со стороны рабочего пространства составляет 1,05-1.1 площади промежутков со стороны дымоотводящего канала 2 ил

„„SUÄÄ 1753222А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П5 F 27 В 9/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВтоРСКОМУ СВИДЕХЯ.ЛЬСТВУ

2 (54) МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ (57) Сущность изобретения; методическая печь содержит рабочую камеру с зонами верхнего и нижнего нагрева, вертикальный дымоотводящий канал с частичным перекрытием его аркой. Перекрытие дымоотводящего канала выполнено в виде размещенных в двух ярусах арок с промежутками между ними для прохода дыма, Арки одного яруса расположены над (под) промежутками другого, а проходное сечение промежутков со стороны рабочего пространства составляет 1,05-1,1 площади промежутков со стороны дымоотводящего канала. 2 ил.

1 (21) 4890141/02 (22) 10,12.90 (46) 07,08,92, Бюл. ¹ 29 (71) Донецкий научно-исследовательский инст,ггут черной металлургии (72) П.Я, Лактионов, Н,В. Гончаров, В.Г. Рысев, А.И. Самброс, Н,А. Кияшко и А,В. Петров (56) Авторское свидетельство СССР

N 1057759,,кл. F 27 В 9/22, 1982.

Изобретение относится к металлургии, а именно к области нагрева металла перед прокаткой, и может быть использовано в нагревательных печах прокатного производства, Известна нагревательная печь, содержащая верхние и нижние камеры с горелками и огнеупорными перегородками, разделяющими рабочее пространство на зоны, вертикальный дымоотводящий канал и балки для перемещения металла, Недостатком печи является то, что каждую зону продукты сгорания покидают с достаточно высокой температурой и дальнейшая утилизация их тепла в пределах рабочего пространства печи не предусматривается.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является нагревательная печь, содержащая рабочую камеру с зонами верхнего и нижнего нагрева, пережиты и перегородки между зонами, вертикальный дымоотводящий канал с установленной над(под) ним аркой и перегородкой с отверстиями. Такая конструкция позволяет увеличить степень использования тепла дымовых газов непосредственно в рабочем пространстве печи за счет ра3огрев3 дополнительной поверхности арки и передачи от нее тепла излучением на поверхность нагреваемого металла, Однако и в этой конструкции на участке дымоотводящего канала; не закрытого яркой, резко снижается теплоотдача излучением от кладки. Кроме того, арку необходимо выполнять, как правило, вдоль большей сТороны сечения дымоотводящего канала. Например, в печи для нагрева заготовок длиной 10 м и расстояние между опорами арки, одной из которых является разделительная стенка на оси лечи,"составит Свыше

5 м.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева заготовок, сни1753222 жение Расхода топлива и угара металла при ния в направлении поверхности нагреваеувеличении степени утилизации тепла ды- мого металла, Поскольку поверхность мовых газов в пределах рабочего простран- арок выполняет функцию промежуточно ства печи. ro теплообменника, интенсифицируется

Поставленная цель достигается тем, что 5 теплоотдача от газов к поверхности нагрев методической печи, содержащей рабочую ваемого металла. Снижение температуры камеру с зонами верхнего и нижнего нагре- дымовых газов на участке арочного перева, вертикальный дымоотводящий канал с крытия составляет 60 — 120 С, à среднемасограничивающим его сечение перекрытием, совая температура металла на этом участке перекрытие выполнено в виде размещен- 10 дополнительно увеличивается на 49 69 С, ных в двух ярусах поперечных ярок, причем Это позволяет уменьшить тепловые нагрузарки в каждом ярусе установлены с зазором ки и температуру в последующих зонах и, одна относительно другой с перекрытием как следствие, снизить расход топлива и зазоров одного яруса арками другого яруса, угар металла, а проходное сечение зазоров междуарками 15 На фиг, 1 показан профиль части метосо стороны рабочего пространства состав- дической печи со стороны окна выдачи; на ляет 1,95-1,1 площади зазоров со стороны фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1. дымоотводящего канала, Печь включает в себя эоны верхнего 1 и

8 предложенной печи обеспечивается нижнего 2 обогрева, вертикальный дымоот.более равномерное распределение дымо- 20 водящий канал 3,установленные в нем арки вых газов в рабочем пространстве методи- 4 со стороны рабочего пространства печи и ческой зоны и по сечению дымоотводящего арки 5 со стороны дымоотводящего канала, канала, за счет чего уменьшаются подсосы глиссажные трубы 6, по которым перемещаатмосферного воздуха со стороны посада ющися нагреваемне заготовки 7, которые заготовок; увеличивается температура 25 поступают в печь через окно посада, кладки в методической зоне и дыма перед Печь работает следующим образом. дымоотводящим каналом, вследствие теп- Дымовые газы иэ эон 1 и 2 направляют- . лообмена между дымовыми газами, кладкой ся к дымоотводящему каналу 3, Перед переарок и нагревательным металлом увеличи- городками первого яруса арок 4 поток вается степень утилизации тепла дымовых ЗО дымовых га ов разделяется на отдельные газовв рабочемпространствепечи,которое потоки, которые направляются в зазоры излучением с поверхности арок передается между арками 4. Поскольку происходит торнепосредственно нагреваемому металлу.. можение потока арками яруса, увеличиваетУвеличение в 1,95-1,10 проходного се- ся давление газов под сводом методической чения зазоров для прохода дымовых газов в 35 зоны до 19-15 Па, а на уровне металла разярусе со стороны рабочего пространства, а режение уменьшается до нуля с пульсациязначит, соответствующее увеличение по- . ми до +2 Па. За счет этого прекращаются верхности арок другого яруса, перекрываю- подсосы атмосферного воздуха через окно щих эти промежутки, обеспечивает посада, увеличивается температура кладки перекрытие всего сечения канала поверхно- 40 в методической зоне. Одновременно простьк. с максимальной интенсивностью излу- исходит разогрев поверхностей. арок 4, обчения в направлении нагреваемого ращенных к нагреваемой заготовке 7. металла, Кроме того, уменьшенное проход- Поскольку температура металла на этом ное сечение ва втором по ходу движения участке практически равна начальной темдымовых газов ярусе обеспечивает равенст- 45 пературе при посаде, идет интенсивное усво скоростей движения газов в каждом яру- воение тепла, излучаемого арками. Это се, а значит, и минимальные потери напора приводит к снижению температуры поверхна местное сопротивление.. ности арок, что интенсифицирует теплоотТаким образом, установкой арок в двух . дачу от газов к поверхностям арок, а в целом ярусах достигают равномерного распреде- 50 увеличивается интенсивность теплоотдачи ления дымовых газов в объеме методиче- от газов к нагреваемому металлу. Далее, ской зоны и по сечению канала, чем проходя между зазорами арок 4, дымовые существенно уменьшают подсосы атмос- газы встречаются с арками 5 второго яруса, ферного воздуха через окно посада загото- отдавая им тепло, которое излучением c повок, а значит, сохраняют высокий уровень 55 верхностей арок через зазоры между аркатемпературы дымовых газов на участке пе- ми 4 передается нагреваемому металлу. ред дымоотводящим каналом. Все сечение Через зазоры.между арками 5 дымовые газы канала перекрыто арками, что существенно направляются в дымоотводящий канал 3. увеличивает теплоотводящую поверхность При этом на участке двух ярусов дымоотвос максимальной интенсивностью излуче- дящего канала температура дымовых газов

1753222 снижается на 60-120 С, а среднемассовая нижним основанием арок первого яруса и температура нагреваемого металла допол- верхним основанием нижнего яруса составнительноувеличивается на 40 — 60 С. ляет 0,25 м, что обеспечивает проходное

Выбранное соотношение между про- сечение для дыма 4 5 м . ходным сечением первого (по ходу газа) и 5 Уменьшение проходного сечения дывторого ярусов 1,05 — 1,1 позволяет обеспе- моотводящего канала способствует увечить перекрытие арками второго. яруса - личению давления дымовых газов в зазоров между арками первого яруса и со- методической зоне(под сводом зоны до15.хранить равенство скоростей дымовых 20 Па, на уровне металла до 0-5,0 Па) и газов в зазорах между арками. При темпе- 10 более равномерному распределению дыморатуре дымовых газов перед первым ярусом вых газов по сечению канала. 3а счет этого

900 — 950 С и снижении ее при проходе уча- устраняются подсосы воздуха"в дымоотвостка на 60 С объем дымовых газов эа счет дящий канал. Увеличивается на 120-150 С снижения температуры уменьшается перед температура кладки в. методической зоне и зазорами второго яруса в 1,05 раза, а при 15 дымоотводящем канале, что вместесувели- температуре 1050 — 1100 С и снижении ее на чением излучающей поверхности эа счет ус120 С объем газов уменьшается в 1,1 раз.. тановки арок способствует снижению

Проходноесечениедлядымовыхгазовмеж- расхода топлива на 5,0-7,0g,. Увеличение ду арками ярусов составляет усредненйое температуры зэготовкйв"методйческой зозначение проходных сечений первого ивто- 20 не позволяет повысить равномерность ее рого ярусов. нагрева по сечению, отказаться от формироР -.à÷åñòâå примера рассмотрим реали- ванных режимов нагрева и снизить темпезацию предложенного технического реше- ратурный уровень в сварочных зонах, что ния на методических нагревательных печах приводит к снижению на 10-12ь угара мекрупносортного стана, имеющего дымоот- 25 талла. вод в виде двух каналов сечением 3,0х3,0 и каждый. Расход дымовых газов через каж- Ф о р мул а изобретения дый канал при номинальных нагрузках со- Методическая печь, содержащая рабоз

I ставляет 30,0тыс.м /ч, что соответствует их чую камеру с зонами верхнего и нижнего скорости 0,9 м/с. Сечение каждого канала 30 нагрева, вертикальный дымоотводящий каперекрыли арками, расположив их в двух нал с ограничивающимего сечейие переярусах. В первом установили арку в центре крытием, отличающаяся тем, что, с сечения шириной 0,6 м и на расстоянии целью повышения равномерности нагрева

0,48 м от нее по обе стороны установили заготовок, снижения расхода топлива и уга арки шириной 0,48 м, образующие со.стен- 35 ра металла при увеличении степени утиликами канала зазоры шириной 0,24 м. Во зации тепла дымовых газов в пределах втором ярусе установили четыре арки на- рабочего пространства печи, перекрытие против зазоров первого яруса (примыкаю- выполнено в виде размещенных в двух ярущие к боковым стенаМ канала шириной сах поперечных арок, причем арки в каждом

0,25 м) и две напротив центральных зазоров 40 ярусе установлены с зазором одна относишириной 0,48 м. Отношение проходных се- тельно другой с перекрытием зазоров одночений верхнего яруса, площадь которого гоярусааркамидругогояруса,а проходное равна 3;Ох (О;24+0,48+0,24) = 4,32 м, к про- сечение зазоров между арками со стороны ходному сечению нижнего яруса. имеющего рабочего пространства составляет 1,05 — 1,1 площадь 3,0х(0,51+0,52+0,51) = 462 м, со- 45 площади зазоров со стороны дымоотводя2 . ставляет 4,62:4.32 = 1,07, Расстояние между щего канала.

1753222

Составитель Н.Горчаров

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Моргентал Корректор М,Петрова

Заказ 2756 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