Подподовая топка и узел подключения ее к печи

 

ОП CAHWa

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 708124

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.76 (2 ) 239707 5/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано05.01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 08.01.80, (5 l ) M. Кл.

F 27 В 3/00

Веудерстеенны1 кшнтет

СССР на делам нэееретеннй н енрытнй (53) УДК 621. .783.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. M. Рыжков, О. И. Тищенко и Б. П. Артемов (71) Заявитель

Челябинский металлургический завод (54) ПОДПОДОВАЯ ТОПКА H УЗЕЛ ПОДКЛЮЧЕНИЯ EE К ПЕЧИ

Изобретение относится к отопитель- ным устройствам термических и нагревательных печей металлургической и металлоо брвб атыва ющей про мышле нности.

Известна конструкция подподовой топ5 ки и узел подключения ее к печи, представляющая собой топку с вертикальным каналом, по ширине равным горизонтальному топочному каналу, т.е. узел подключения является вертикальным продолжением горизонтального топочного канала (1).

Известна.подподовая топка и узел. подключения ее к печи, содержащая горизонтальный топочный канал и расположенный у торцовой стенки топки вертикальный прямоугольный канал, соединяю-. щий топку с рабочим пространством печи (2).

Недостатком этих устройств является 20 то, что теплоноситель (т.е. продукты горения) выходит в рабочее пространство отдельными потоками, в результате чего металл, находящийся в печи, греется преимущественна вблизи этих потоков, а между ними отстает в нагреве, т.е. наблюдается картина. полосчатого нагрева.

Цель изобретения — повышение равномерности и скорости нагрева садки за счет создания сплошного потока теплоносителя, равномерно смывающего садку

Цель достигается тем, что стороны вертикального канала в сечении составляют соответственно 0,20-0,40 и 1,83,2 ширины горизонтального канала.

На фиг. 1 показана топка, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 — поля скоростей в горизонтальном сечении вертикального канала, при a=0,25; в=1,6; на фиг. 5 — то же, при a=0,25; в=0,8; на фиг. 6 — то же, при а=l,l; в=0,8.

Узел подключенная к подподовой топки

1, состоит из горелки 2, вертцкв: ьпых каналов 3, рабочего пространства лечи

4, polllfpK)ëÿöèoííîãî канала 5.

708124

Устройствo работает следующиx< оg разо м.

Поток течлопосителя (продуктов горения), ударяясь о стенку вертикального канала, растекается по ней во все стороны, кроме низа. Горизонтальные составляющие растекающегося потока, встречаясь с боковыми стенками каналов, поворачивают вверх и выходят в печное пространство.

В результате теплоноситель выходит в рабочее пространство печи широким потоком. Между вертикальными каналами соседних топок остается только тонкая перемычка. Потоки из соседних топок смыкаются вскоре после выхода из вертикальных каналов и двигаются в рабочем пространстве печи единым потоком, равномерно нагревая металл.

Узел подключения топки к рабочему пространству печи может быть применен, например, в рециркуляционной камерной печи для отжига проката. Такая печь имеет длину рабочего пространства 7/10 м ширину 2,5-3,0 м. Средний расход природного газа 200 нм /ч. Минимальный расход газа 40 нм /ч. Длл создания ре3 циркуляции продуктов горения необходимо обеспечить дальнобойность струи продуктов горения, образуемой горелкой, не

ЗО менее 5-6 м. Такую струю образует двухпроводная горелка с соплом диаметром 50-60 мм. Минимальный регулируемый расход газа через нее при давлении воздуха 600-800 мм вод.ст. (79,835

106,4 кН/М ) 10 нм /ч., Следовательно, печь должна быть оборудована не более чем четырьмя ° горелками и таким же количеством под40 подовых топок.

Ширина подподовой камеры в такой печи определяется углом раскрытия факела и обычно составлчет 600-700 мм.

Общая ширина канала, подключающего

45 топку к рабочему пространству, для печи длиной 10000 мм согласно предлагаемой конструкции складывается из ширины топки и двух каналов ширины в, т.е. 700+2 в.

Принимая в=1,1 от ширины топки, тогда общая ширина канала равна 700+2.1, 1 700=2240 мм.

Суммарная ширина каналов четырех топок 8960 мм. Тогда расстояние между каналами, подключающими топку к рабо-. чему пространству печи, можно сделать не более 100 мм.

Для печи длиной.7000 мм параметр., в составляет 0,65 от ширины топки, т.е. 455 мм; общая ширина канала, подключающего топку, — 1600 мм, 4 — х каналов — 6400 мм, т.е. тоже обеспечиваетсл малое расстояние между соседними каналами.

Параметр а для данных каналов при длине печи 10000 мм — 0,30, т.е.

700х 0,30=210 мм; длл печи длиной

7000 мм — 0,40, т.е. 700х0,40=280мм.

Отношения размеров каналов к ширине, указанные в заявке, являются оптимальными и полученй в результате экспериментальных исследований. Увеличение размера в сверх предложенной величины ведет к разделению потока теплоносителя после удара о торцовую стенку топки на три струи: одна по центру вертикального канала и две по краям (cM. фиг. 4). Такал неравномерность потока теплоносителя проводит к неравномерности нагрева садки. Уменьшение размера в сверх предложенного приводит к появлению промежутков между потоками соседних топок

Увеличение размера а сверх предложенного приводит к тому, что крал потока, увеличиваясь по толщине, приближаются к садке, что неизбежно приводит к перегреву последней вблизи этих участков (см. фиг. 6). Уменьшение размера а сверх предложенного приводит к увеличению потерь энергии потока на местных сопротивлениях (сужение) и к уменьшению количества движения теплоносителя, вносимого в рабочее пространство печи. Это в свою очередь приводит к замедлению нагрева садки.

В результате изменения конфигурации и расположения каналов, подключающих топки к рабочему пространству печи, значительно повьпнается равномерность нагрева металла по длине печи, что приводит к резкому улучшению качества термообработки, сокращает время нагрева садки и, как следствие, экономится топливо, уменьшается обезуглероженный слой на металле и увеличивается производительность печи.

Формула изобретения

Подподовая толка и узел подключения ее к печи, содержащая горизонтальный топочный канал и расположенный у торцовой стенки топки вертикальный прямоугольный канал, соедин топку с рабочим пространством печи, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью

708124

Р0 7

Фиг. 9

5 повышения равномерности и скорости нагрева садки, стороны вертикального канала в сечении составляют соответственно 0,20-0,40 и 1,8-3,2 ширины горизонтального канала.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Кривандин В. А. и Марков Б. Л.

Металлургические печи. N., Металлургия", 1967, с. 474, р. 29.

5 2. Справочник конструктора печей прокатного производства. Т. 2. N., «Металлургия", 1970. с. 875, р. ХХХ1-40.

708124

Составитель Г, Казарова

Редактор С. Титова Техред Л, Алферова Корректор Е. Лукач

Заказ 8466/32 Тираж.671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4