Рекуперативный нагревательный колодец

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 1505.80, Бюллетень в 18

Дата опубликования описания 1505.80 (51)PA (п г

С 21 D 9/70

ГосухаРствеииый комитет

СССР

AO a aa H306pCTCNIIA и открытий (53) УДК 621. 783. .224(088,8) .(72) Авторы изобретения

А.И.Мартыненко, A.Н.Минаев и Д,И.Резникова (7 I ) Заявитель

Днепропетровский металлургический институт (54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛОДЕЦ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям. рекуперативных нагревательных колодцев.

Известен рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочее пространство в виде камеры прямоу(Ьльного сечения, керамические рекуператоры для подогрева воздуха, горелочное устройство и дымоотводящие 1Р каналы в виде вытянутых прямоугольников s нижней части боковых перегородок, примыкающих к надрекуператорному пространству t1).

Известен также рекуперативный 15 нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, рекуператоры и перегорадки со сквозными каналами, отделяющими рабочую камеру от надрекуператорйого пространства (2). 2Р

Недостатком колодцев является неравномерный нагрев слитков по высоте, что приводит к увеличению времени нагрева, а отсюда к увеличению угара металла, расходу топлива.,В колодцах,25 несмотря на циркуляцию продуктов горения, процессы, связанные с равномерным нагревом металла и ростом производительности, лимитируются скоростью нагрева нижней части слитков. Зр

Целью изобретения является обеспечение равномерного нагрева слитков по высоте.

Цель достигается тем, что каналы выполнены в шахматном порядке, оси которых наклонены в сторону рекуператоров под углом 10-1 С с равномерным увеличением площадей, сечений каналов сверху к низу, отношение площадей сечений каналов верхнего и нижнего рядов составляет 1: (2-6) .

На фиг. 1 показан предлагаемый рекоператнвный колодец с бтоплением из центра пода, разрез, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху, на фиг. 3 — узел I на фиг. 1, Он содержит под 1, боковые стены

2 и крышку 3, ". абочая камера 4 через перегородку 5 с каналами 6 связана с надрекуператорным пространством

7 и рекуператорами 8. Каналы 6 наклонены в сторону рекуператоров 8 под углом 10-15 по отношению к поду 1. Перегородка выполнена в виде решетки с каналами, расположенными рядами по высоте (см.узел I).

Решетка с квадратными каналами выполняется из стандартного отнеупорного кирпича (прямой и клиновой кирпичи), а с круглыми каналами — из

734303 этого же кирпича с установкой огнеупорных сквозных труб.

Колодец работает следующим образом.

Иэ рабочей камеры колодца через сквозные каналы в перегородке, выполненной s виде решетки, печные пазы поступают в надрекуператорное прост-! ранство„ Плошадь сечения нижнего ряда каналов обеспечивает прохождение дыма со скоростью 0,5-1 м/с а площадь сечения верхнего ряда — скорость дыма 2-3 м/с. Плошадь сечения каналов в решетчатой перегородке от верхнего к нижнему ряду равномерно увеличивается так, что отношения площадей сечений каналов верхнего ряда к нижнему составляет l:(2-6) .

Увеличение плошадей сеченйй каналов от верхнего ряда к нижнему обеспечивает более равномерный выход дымовых газов из рабочей камеры при движении их сверху вниз между слитками и решетчатой перегородкой. Создание скорости прохождения дыма через нижний ряд каналов в 0,5-1 м/с связано с тем, что в существующих нагревательных колодцах, при указанной скорости выхода продуктов горения через дымовые окна, в рабочей камере происходит нормальная циркуляция дымовых газон. Скорость прохождения дыма через верхний ряд каналов выбирается не более 2-3 м/с в связи с тем, что при такой скорости нормальное удаление продуктов горения из колодца может быть получено при создании в рабочей камере избыточного давления не более 1 мм вод.ст.,что практически осуществимо. Исходя из условий одинакового количества истечения продуктов горения через веохний и нижний ряды каналов в решетке, а также соотношения принятых скоростей, отношение плошадей сечений каналов верхнего ряда к нижнему составит

1-(2-6) .

Для уменьшения потерь давления на сопротивление при(.прохождении дима через отверстия в решетке каналы выполнены под углом 10-15 к поду с .наклоном в сторону рекуператоров, Высота и ширина .решетчатой перегородки определяется надрекуператорным пространством.

При выходе продуктов горения через каналы в решетке печные газы наталкиваются на поверхность стен, при этом возникают большие завихрения, вызывающие усиленную передачу конвекцией от газов к кладке и излучением от кладки к металлу. За счет этого кладка решетчатой перегородки приобретает температуру более высокую, чем температура окружающих стен, чтo способствует интенсивному теплообмену между решетчатой перегородкой и нижней частью нагреваемых слитков. Это приводит к равномерному йагреву слитков по высоте и эначи (Формула изобретения

1. Рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, рекуператоры и перегородки со сквозными каналами, отделяющими рабочую камеру от надрекуператорного пространства, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равно- мерного нагрева слитков по высоте, каналы выполнены в шахматном порядке, оси которых наклонены в сторону рекуо ператоров под углом 10-15 с равномерным увеличением площадей сечений каналов сверху к низу.

2. Колодец .по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение площадей сечений каналов верхнего и нижнего рядов составляет 1:(2-6) °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 234439, кл, С 21 0 9/70, 1969.

2. Бюллетень Черметинформация д 1975, 9 16, с.48-50.

5 !

О

ЗО

35 тельно сокращает o0mee время пребывания металла в колодце, что способствует повышению производительности.

Угол наклона сквозных каналов в решетке в пределах 10-15 обуслово лен тем, что при реконструкции существующих рекуперативных колодцев поедставляется возможным устанавливать решетчатые перегородки толщиной не менее толщины стен колодца, т.е. 800-1000 мм. При такой толщине решетки и угле, наклона каналов в

10-15 нижний ряд сквозных каналов о со стороны рабочей камеры находится на высоте 150-270 мм .от пода, что дает возможность интенсифицировать теплообмен в самой нижней части нагреваемых слитков. Увеличение угла наклона каналов в решетке больше 15 является нецелесообразным, так как при этом увеличивается расстояние от пода до нижнего ряда каналов, а следовательно нижняя часть слитков, лимитирующая нагрев, удаляется от области интенсивного теплообмена.

При угле наклона сквозных каналов в решетке меньше 10 наблюдается увео личение потерь давления на сопротивление при прохождении дыма через отверстия без существенного улучшения теплообмена.

Сокращение времени нагрева приводит к снижейию расходов топлива и уменьшению окалинообраэования.

Реконструкция колодцев, связан-. ная с созданием решетчатых перегородок, является несложной в исполнении и не требует серьезных материальных затрат.

Экономический эффект достигается за счет уменьшения расходов топлива, окалинообразования и увеличения производительности колодцев на 2-3%.

734303

Составитель В. Бербенев

Редактор В.Трубченко Техред М.Кузьма Корректор !О.Макаренко

Заказ 2011/37 Тирам 608 Подписное

ПИИИПИ 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