Установка для нагрева металлавснсоюанаяпщнт[ш-тех[!:! "ееыбиблиотека

 

О П И С А Н И Е 3)69)3

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.1.1970 (№ 1394016/22-1) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.XI.1971

МПК F 27Ь 15/00

F 27Ь 15/08

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.783.223:621.78..062.3 (088.8) Авторы изобретения

А. П. Баскаков, Г. К. Рубцов, В. М. Удилов, Ю. А. Емельянов и Н. К. Ситникова

Производственно-техническое объединение «Уралэнергоцветмет»

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термообработке в кипящем слое.

Известна установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, содержащая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоожижающего агента, что обеспечивает создание в нагревательной камере печи зоны безокислительного нагрева металла за счет подачи горючей смеси с недостатком воздуха, а также зоны нагрева теплоносителя. Однако в такой установке потребное давление смеси, подводимой под решетку, и расход энергии на подачу дутья сравнительно высоки, особенно при нагреве крупногабаритных изделий, так как давление псевдоожижающего агента тем больше, чем больше высота кипящего слоя, определяемая размерами нагреваемого металла.

Цель изобретения — снизить расход энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя.

Для этого газораспределительные решетки зон расположены в камере на разных уровнях. Газораспределительная решетка зоны нагрева теплоносителя расположена выше газораспределительной решетки зоны нагрева металла.

На чертеже представлена предлагаемая установка, общий вид.

Установка представляет собой камеру 1 с кипящим слоем, разделенную перегородкой 2 на зоны А и Б, причем газораспределительные решетки 8 и 4 зон имеют индивидуальные подводы псевдоожижающих сред, в общем случае, различных. Верхняя граница кипящего слоя является общей для обеих зон, в то

10 время как высота слоя разная. Описываемая установка может обеспечить как безокислительный, так и окислительный нагрев металла. В данном случае рассматривается пример безокислительного нагрева металла.

15 Зона А подвода тепла имеет газораспределительную решетку 8, В кипящем слое небольшой высоты происходит полное сжигание газо-воздушной смеси. Благодаря этому потребное давление газо-воздушной смеси неве20 лико и мал расход энергии на подачу ее в слой. Площадь пода зоны А выбрана из условий подвода всего необходимого для работы печи количества тепла. Скорость фильтрации высокая, и, следовательно, площадь пода не25 больш ая.

Зона Б нагрева металла снабжена газораспределительной решеткой 4. В зону Б подают защитную среду, например водяной пар.

Высота слоя в этой зоне принята из условий

30 размещения нагреваемых изделий и может

316913

35

50 быть значительно больше, чем в зоне А. Площадь пода зоны Б выбрана также из условий размещения нагреваемого металла.

Гидродинамически зоны между собой не связаны, поэтому расход псевдоожи>кающей среды через зону Б определяется лишь условиями оптимального теплообмена слоя с нагреваемым металлом и, в общем случае, может быть небольшим. Расход энергии на подачу дутья в зону Б небольшой.

Температура кипящего слоя в зонах А и Б одинакова и определяется технологическими требованиями к нагреву металла. При высокой температуре сжигание газо-воздушной смеси в зоне А производится непосредственно в слое. Для получения низкой температуры, при которой устойчивое горение смеси в слое невозможно, газораспределительная решетка ,> зоны А имеет огнеупорную насадку 5, в которой происходит полное сжигание. Температура слоя над насадкой и в зоне Б при этом поддер>кивается íà необходимом уровне за счет теплоотвода из зоны Б и сжигания смеси в зоне А.

Для получения защитной среды непосредственно в печи в зоне Б га"-ораспределительная решетка имеет огнеупорную насадку 6, в которой происходит разложение газо-воздушной смеси с а (1.

Установка снабжена механизмами для размещения и транспортирования металла, устройством для отвода смеси продуктов горения и защитной среды и, в необходимых случаях, устройством для регенерации тепла.

Через газораспределительную решетку > зоны А подводят газо-воздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха а ) 1. Смесь сгорает в кипящем слое зоны А, где выделяется все количество тепла. Слой в зоне Б псевдоожижается защитной средой, подводимой через газораспределительную решетку 4. Так как горизонтальное перемешивание потоков газа в кипящем слое незначительно, то в зоне Б атмосфера является защитной. Тепло из зоны А переносится нагретыми частицами слоя в зону Б. Частицы между зонами перемешиваются интенсивно, в результате чего практически обеспечивается равенство температуры слоев в обеих зонах. Тепло з зоне Б расходуется на нагрев защитной среды, нагрев металла и компенсацию теплопотерь.

Нагреваемый металл находится в слое зоны Б, например, может продвигаться через него з случае осущсствления проходного нагрева. Для получения низких температур сжигание в зоне А ведут в огнеупорной насадке 5. Как в первом, так и во втором случае перегородка 2 уменьшает перемешивание га,"-овых потоков между зонами и влияние слоя зоны Б на работу газораспределительной решетки 3 зоны Л.

Защитная атмосфера типа экзогаза может быть полу иена Iic.-iîñðåäñòi:åíío в зоне нагрева. Если иад газорасиределительной решеткой 4 и разместить огнеупорную насадку 6 и подавать г, иее газо-воздушную смесь с а (1, то в слу гас поло>кительного теплового эффек. та реакции температура в насадке будет превышать температуру слоя. Для расширения проделов а смесь можно подогреть, например, за счет регенерации тепла. В этом случае в насадке завершаются реакции разложения смеси, и в слой поступает образовавшаяся защитная среда. Недостающее количество тепла для работы установки подводят из зоны А, В случае нагрева теплотехнически тонких изделий производительность установок с кипящим слоем лимитируется лишь количеством подводимого тепла. Следовательно, в 30не Б можно принять очень малые скорости фильтрации и снизить расход защитной среды, в том числе и получаемой непосредственно в зоне Б.

Предмет изобретения

1. Установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, включающая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоо>ки>кающего агента через газораспределительные решетки, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя, газор аспределительные решетки зои располо>кеиы в камере на разных уровнях.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, чт,> азораспределительпая решетка зоны нагpi:ÿ 7еилоиосигеля расположена Выше газораспределительиой реигетки зоны нагрева металла.

316913

Составитель Н. Гертнер

Техред Т. П. Курилко Корректор Н. С. Шевченко

Редактор Т. Фадеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3273/11 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5