Регенеративный нагревательный колодец

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А®ТОМСКОМУ С ПЗЛЬСТВУ

Сеюа Севетсина

Социалистических

Республик (61 ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1Þ678 (2Ф) 2632133/22-02 ®)М

С 21 0 9/70 с присоединением заявки Ж (23) (приоритет

Государственный квинтет

СССР но деваю нзобретеннй и открытнй

Опубликовано 23.02,81. Бюллетень N9 7 (53) УДК 621. 783. .224(088.8) Дата стпублииоввния описания 03. 03. 81

Н.A.Êèÿøêo, В.Л.Дзюба, М.A.Милькин, В.C.Ëûñþê, A.Â.Êóëèê, (72) Авторы (54) РЕГЕНЕРАТИВНИЙ НАГРЕВЛТЕЛЬННЙ КОЛОДЕЦ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям регенеративных нагревательных колодцев.

Известен нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, в подине которой по центру встроена горелка, в котором по оси рабочей камеры непосредственно над горелкой устаневлена огнеупорная перегородка П-образной формы высотой равной высоте рабочей камеры, причем толщина перегородки равна 1-1;5 диаметра горловины горелки, а высота окна в перегородке равна 1/3-1/2 высоты рабочей камеры f1).

Недостатком известного нагревательного колодца является низкая стойкость перегородки, перегрев слитков, находящихся против окна иерегородки и увеличенный удельный расход топлива.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемввс результатам:. является регенеративный нагревательный колодец, включающий рабочую камеру, газоВые и воздушные регенераторы, в которых гаэ и воздух, подогретые в регенераторах, встречаются в пространстве над насадкой газового регенератора, после чего горящая смесь через пламенное окно входит в рабочую камеру и омывает слитки 2).

Недостатком известного регенеративного нагревательного колодца является неудовлетворительная органиэация сжигания топлива, вялый

1 процесс перемешивания газа с воздухом и, соответственно, растянутым факелом. Практически горение топлива начинается в рабочем пространстве и заканчивается в насадках противоположных регенераторов, что приводит к повькаенному расходу топлива, снижению стойкости кладки регенераторов и значительной неравномерности нагрева металла.

Цель изобретения - интенсификаЮ ция нагрева металла и улучшение топливоиспользования.

Поставленная цель достигается тем, что в регеиеративном нагревательном колодце, содержащем рабочую камеру, газовые и воздушные регенераторы с насадками и с разделительной стенкой между ними, насадки со стороны выходных каналов воздушных и газовых регенераторов .выполнены

ЗО ступенчатыми с уклоном к.разделитель806781 ной стенке 1:3,5 и 1:2 соответственно и перекрыты в горизонтальном направлении, при этом ступеньки насадок воздушного регенератора выполнены по всей его ширине, ступеньки насадок газового регенератора — на . одну треть его ширины, а живое сечение всех насадок уменьшается в сторону рабочего пространства колодца.

Выполнение воздушных и газовых насадок регенераторов ступенчатыми с уклоном к разделительной стенке

1 3,5 и 1:2 соответственно объясняется необходимостью изменения направления движения потоков газа и воздуха на 90 для обеспечения ино тенсивного и полного перемешивания их. Уменьшение или увеличение уклонов приведет к неудовлетворительному перемешиванию газа и воздуха и, соответственно, к ухудшению органиэации сжигания топлива, передачи 20 тепла к нагреваемому металлу и топливоиспользования.

Выполнение насадки газового регенератора ступенчатой на расстоянии от разделительной стенки, рав- д5 ном 1/3 длины, ее уменьшение живого сечения вертикальных каналов в направлении рабочего пространства, а также ступеньки воздушного регенератора с перекрытием в горизонтальном направлении выходных каналов необходимы для обеспечения оптимального угла встречи газового и воздушного потоков в надсадочном пространстве, их интенсивного и полного перемешивания топлива с воздухом.

Скорость горения топлива в этом случае получается высокой, количество тепла, выделяемое в единицу времени, увеличивается, процесс нагрева металла интенсифицируется, что при- 40 водит к сокращению длительности нагрева и уменьшение расхода топлива.

На чертеже изображен регенеративный нагревательный колодец.

Нагревательный колодец состоит 4 иэ рабочей камеры 1, газовых регенераторов 2 с насадкой 3, выполненной ступенчатой.с уклоном 1:2 к разделительной стенке 4, причем ступеньки выполнены на 1/3 длины насадки, а живое сечение каналов 5 выполненр уменьшающимся в сторону рабочего пространства. Воздушный регенератор 6 с насадкой 7, выполненной также ступенчатой с уклоном 1:3,5 к разделительной стенке.

Каналы 8 ступенек для прохода воздуха перекрыты в горизонтальном направлении.

После посада металла, через насадки 3 и 7 регенераторов 2 и 6 пода- gp ют топливо и вентиляторный воздух.

Воздух, пройдя насадку регенераторов, в выходных сечениях каналов изменяет направление движения в надсадочное пространство, истекает под д углом 80-90 к вертикальной оси насадки, затем встречается с газом в надсадочном пространстве под углом в среднем 90о. Ступеньки в газовой насадке на 1/3 ее длйны, считая от разделительной стенки, способствуют обеспечению оптимального угла встречи части истекающего из насадки газа и увеличения пути перемешивания последнего с воздухом. Остальная часть газа, нагретого в газовой насадке, истекает из каналов, в котором нет ступенек, и встречается с газовоздушным потоком тоже под углом 90, чему способствует выполнение живого сечения каналов газовой насадки уменьшающимся по ходу движения газовоздушного потока к рабочему пространству. Уменьшение живого сечения каналов газовой насадки необходимо для увеличения скорости истечения, и, соответственно, кинетической энергии газового потока во избежание сноса его и движения параллельно газовоздушному потоку. Кроме того, увеличение скорости истечения газа способствует турбулизацни и полному перемешиванию движущихся еще в ламинарном режиме слоев и потоке.

Таким образом, на выходе из пламенного окна будет турбулентный, хорошо перемешанный, с высокими аэродинамическими и тепловыми свойствами факел, обеспечивающий равномерный и высокоскоростной нагрев металла с минимальными энергетическими затратами.

Предложенная конструкция колодца позволяет сократить удельный расход топлива и полностью исключить брак по пережогу.

Формула изобретения

Регенеративный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, газовые и воздушные регеиераторы с насадками и с разделительной стенкой между ними, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации нагрева металла и улучшения топливоиспользования, насадки со стороны выходных каналов воздушных и газовых регенераторов выполнены ступенчатыми с уклоном к разделительной стенке 1г3,5 и 1:2 соответственно и перекрыты в горизонтальном направлении, при этом ступеньки насадок воздушного регенератора выполнены по всей его ширине, ступеньки насадок газового регенератора — на одну треть его ширины, а живое сечение всех насадок уменьшается в сторону рабочего пространства колодца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 508545, кл. С 21 О 9/70, 1974.

2. Аксельруд A. Г., Сухов И.И. и Тымчак В.М. Нагревательные колодцы. Металлургиздат, 1962, с. 48.

806781

Составитель И. Столярова

Редактор Т.Киселева Техред М.Голинка

Корректор М. Коста:

Подписное

84 45 Тираж 629

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,