Способ нагрева проволоки в патентировочной печи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<11>857282 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160279 (21) 2727556/22-02 (51)М. Кл

С 21 0 9/52 с присоединением заявки М— (23)Приоритет

Государстаенный комнтет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 230881. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 23.08,81

Г. Подольский, Е. В. Проколов, Т. A) I

A. В. Бычков, Ш, А, Бакиев, С. g. Андрй

В. М. Дмитриев и М. И. Мамыкин !

Всесоюзный научно-исследовательский ин металлургической теплотехники (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАГРЕВА ПРОВОЛОКИ

В ПАТЕНТИРОВОЧНОЙ ПЕЧИ изводительность печи и ее большие габари ты.

Наиболее близким по технической сущности является способ малоокислительного нагрева проволоки, основан-, ный на применении электрогазовых горелок с двухстадийным сжиганием при.родного газа. Согласно этому способу окончательный нагрев проволоки осуществляется в продуктах горения топлива с наложенным на них электрическим полем с температурой 1200оС при работе горелок с коэффициентом расхода воздухаоС= 0,5. В зоне предварительного нагрева проволоки продукты неполного горения топлива дожигаются в воздушных струях «2) .

Недостатком известного способа являются наличие окисления поверхности проволоки и низкая скорость нагрева, что снижает производительность печи.

Цель изобретения — обеспечение патеитирования проволоки без окисления ее поверхности, повьхаение производительности печи (или уменьшение габаритов), а также ноэможность регулирования температуры печи при термообработке проволоки, в том числе различных диаметров, Изобретение относится к металлургической теплотехнике, преимущественно к нагреву металлов в продуктах неполного сжигания топлива.

Отопление современных термических печей, предназначенных для патентирования тонкой проволоки, осуществляют сжиганием газообразного топлива в двухпроводных горелках при коэффициентах расхода воздуха меньше единиц (аС= 0,6-0,9), что позволяет несколько снизить окисление металла при осуществлении операции патентироваиия.

Известна печь для патентирования, н котс1рой осуществлен способ малоокислительного нагрева проволоки при двухстадийном сжигании топлива, включающий отопление печи горелками неполного сгорания газа при коэффициефе расхода воздуха оса 0,6, подачу вторичного воздуха возону предварительного нагрева проволоки и дожигание продуктов неполного горения P1$

Однако этому способу присущ ряд недостатков наличие угара металла до 2-Эе по весу, наличие окисления поверхности проволоки, которое влечет за собой обязательное проведение операции травления и, следовательно, удорожает производство, низкая про- ЗО (53) УДК 621,785.9:

:621.771.4 (088,8) 857282

5S

Поставленная цель достигается тем, что в способе нагрева проволоки в патентировочной печи, включающем нагрев металла в продуктах горения с наложенным на них электрическим полем при двухстадийном сжигании природного газа в рабочей камере, нагрев проволоки до температуры 700ОС производят в факеле с температурой 20002500 С при коэффициенте расхода воздуха (ЭГГ)с =1,0-1,2, а нагрев проволоки в диапазоне 700-950оС и ее иэотермическую выдержку производят в факеле с температурой 1050-1200 С при коэффициенте расхода воздуха 0,27-0,33.

Предлагаемый способ беэокислитель- 15 ного нагрева проволоки в патентироночной печи осуществляется следующим образом.

В высокотемпературные ЭГГ подводят газ, воздух, электроэнергию и 20 проводят сжигание природного газа с

СЬ = 1,0-1,2, сопровождая его наложением электрического разряда, Подводимая дополнительно к химической энергии топлива электрическая энергия 25 расходуется на повышение температуры продуктов полного сгорания сверх достижимой при обычном сжигании топлива (до 2000-2500OC), оказывая интенсифицирующее воздействие на процесс горения и создавая тем самым в ограниченном объеме зоны подогрева проволоки высокие концентрации энергии (в виде тепловыделения), что и обеспечивает развитие высоких темпеРатур в этой зоне и реализацию подогрева проволоки с максимальной скоростью нагрева.

Одновременно с рассмотренным процессом высокотемпературного отопления эоны подогрева проволоки осу- 40 ществляют сжигание газа в конверсионной электрогазовой горелке (эоны безокислительного нагрева и изотермической выдержки проволоки) °

Конверсионная ЭГГ работает с суммарным,коэффициентом расхода воздуха о =0,27-0,33 (определяется по соотношению газа и воздуха на выходе из горелки), обеспечивая получение технологического газа с восстановительными свойствами: содержание восстановительных компонентов 50-55% окислителей 3-6Ъ, восстановительный потенциал газа

-Н + CQ

НО+СО

t 9.

Конверсия природного газа в ЭГГ осуществляется на основе ступенчатой схемы сжатия газа, при которой в первой ступени производят сжигание газа с ot =0,65-0,7,а во второй и после-ц дующих осуществляют ввод добавок природного газа (возможно в смеси с окислителем) до значения Ф 0,270,33 и самостоятельный подвод электрической энергии. При этом продукты @5 горения первой ступени проходят несколько разрядных участков, перед которыми и осуществляют ввод вторичного газа, Подводимая в конверсионную ЭГГ электрическая энергия расходуется на компенсацию эндотермичности процессов конверсии и разогрев конвертированного газа до нужной температуры, Температура конвертированного газа выбирается такой, чтобы обеспечивались нагрев проволоки от 650-700оС до 930-9500C и изотермическая выдержка при этой температуре, Электроусиленные продукты неполного горения выходят в пространство зоны подогрева, перемешиваются с высокотемпературными также электроусиленными продуктами полного сгорания во встречном потоке и поступают в зону дожигания, где в результате подачи вторичного воздуха через фурму происходит дожигание горючих компонентов и удаление продуктов горения из печи. Выделение тепла при дожигании осуществляется в условиях взаимодействия плазменных струй, обладающих высокой энтальпией, что позволяет осуществлять дожигание горючих компонентов (СО и Н ) без дополнительных затрат энергии, ограничиваясь лишь введением холодного воздуха.

Физическое тепло плазменных потоков, а также выделенная прй дожигании химическая энергия топлива обеспечивают высокий коэффициент использования топлива и устраняют вредность выбросов в атмосферу продуктов неполного сгорания, Таким образом, применение предлагаемого способа нагрева проволоки в патентировочной печи позволяет проводить нагрев проволоки беэ окисления ее поверхности и исключает из последующей обработки проволоки операцию травления, а также обеспечивает значительное увеличение производительности процесса патентирования, Формула изобретения

Способ нагрева проволоки в патентировочной печи,. включающий нагрев металла в продуктах горения с наложенным на них электрическим полем при двухстадийном сжигании природного газа в рабочей камере, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения нагрева проволоки без окисления ее поверхности и повышения производительности печи, нагрев проволоки до 70(PC производят при коэффициенте расхода воздуха 1,0-1,2, а нагрев в диапазоне 700-950 С и ее изотермическую выдержку производят в факеле с температурой 1050-1200 С при коэффициенте расхода воздуха 0,270,33.

857282 .

Составитель В. Смирнов

Редактор B. Лаэаренко Техред С.Мигунова Корректор О. Макаренко

Тираи 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Рауюская наб., д. 4/5

Эакаэ 7152/44

Филиал ППП "Патент", r, Уагород, ул, Проектная 4

Источники информации, принятые во внийание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

9 137125, кл. С 21 0 9/00, -1961, 2. Дьячков Б. Г, и др, Интенсификация факельных процессов электрическим раэрядом. М., "Металлургия", 1976, с.154-164.