Способ отопления нагревательных колодцев

 

М. П Ревун, Г. С. Якименко, Н. А. Кияшко, ф Н. Несмачный и А. И. Чепрасов (72) Авторы изобретения (71) Заявитеяь (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ КОЛОДЦЕВ

Изобретение относится к отоплению нагревательных колодцев и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Известен способ нагрева металла в нагревательном колодце, включакиций по» дачу компрессорного воздуха импульсами и топливовоэдушную смесь в рабочую ячейку сверху на изделия, причем компрессорный воздух подают в количестве 0,02»

0,2 от обшего расхода с продолжитель

m костью импульса 3-З5 мин и с паузами

5»45 мин $1).

Недостатком известного способа является значительная продолжительность им» пульса (до 35 мин) и пауз (до 45 мин), 15

KoTopQs с одной cTopoHb1 может приво дить к локальным перегревам и оплавле нню участков граней слитков|обрашенных к факелу, а.с другой стороны, к сниже нию скоросги нагрева и, соответственно, производительности колодцев.

Кроме того, определение необходимой длительности импульса в каждый конкрет2 ный момент времени весьма сложно в связи с невозможностью определения степени неравномерности температуры в камере колодца по ходу нагрева.

Подача компрессорного воздуха в период томления нецелесообразна, пото му, что это вызывает повышенный угар металла и перерасход компрессорного воэдуxsв

Наиболее близким по техническрй суш» ности и достигаемому результату являет» ся способ отопления нагревательных ко» лодцев, исключающий подачу в рабочее пространство топлива, воздуха и кислоро да в импульсном режиме и сжигание топ пива, причем в период подъема темпера» туры ячейки подачу кислорода произво дят поочередно по сторонам ячейки под углом 5-40 к факелу с периодом импуль» са 8-10 мин между перекидками клала нов (21.

Недостатками известного способа sans» ются постоянная длительность импульсов подачи кислорода в течение периода на грева и постоянная величина коэффициен-! та расхода воздуха независимо от температуры рабочего пространства, что приводит к ухудшению качества нагрева, повышению угара металла, увеличению затрат на нагрев слитков за счет перерас хода кислорода.

В связи с неравномерностью темпера» турного поля факела в нагревательных коподцах возникают высокотемпературные 10 локальные зоны, которые приводят к поверхностным дефектам металпа. Распределение температур по длине факела, т е. смещение высокотемпературной зоны при подаче кислорода в количестве 200500 м /ч изменяется незначительно.

Большое влияние на перемещение центра факела оказывает величина коэффициента избытка воздуха, т.е. количества окислитепя на 1 м топлива. При неизменном температурном попе факеца значительно снижается теплопередача от факела к металлу за счет снижения по всей поверхности слитков разности температур между факелом и металлом.

2$

Hemь изобретения - улучшение -технико-зкономических показатецей работы нагревательных колодцев.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отопления нагреватепьных колодцев, включающем подачу в рабочее пространство топлива, воздуха и кисаоро да в импульсном режиме и сжигание топ» пива, длительность импульсов подачи кис» порода в период подъема температуры

3$ уменьшает от 10 до 3 мин пропорционадьно температуре рабочего пространства, а интервалы между ними увеличивают от

2 дз 9 мин, при постоянном расходе воз духа, при этом общая продонжитепьность цикпа составляет 1 2 мин.

Дпительность периодов, состоящих из подачи киспорода в ячейку и пауз (интервалов) между ними, составляет 12 мин и обусловливается необходимостью обеспе15 чения требуемой высокой скорости подьема температуры и качества нагрева при минимадЬных затратах энергоресурсов.

При длительности импуцьса подачи кис порода в период подъема температуры боцее 10 мин происходит неравномерное

$0 распредецение температуры факела по дни не камеры коцодца, а при дпитедьности импульса менее 3 мин не обеспечивается средняя скорость подъема температуры нагреваемого металла при выходе на том$5 пение, А

При дцительности интервалов между импупьсами в начале первого периода на885304 4 грева менее 2 мин создаются условия местного перегрева в области высокотемпературных зон факела, а при длитепьности интервалов более 9 мин снижается скорость подъема температур нагреваемого металла.

Минимальное значение температуры

Ч рабочего пространства ячейки нагревательного коцодца 450 С, максимальное о

1360 С.

Подача кислорода в импульсном режиме при неизменном расходе воздуха обеспечивает изменение коэффициента расхода воздуха.

При подаче киспорода обеспечивается коэффициент расхода воздуха 1,0-1,05, при отключении киспорода — 0,6«0,9. За счет изменения коэффициента расхода воздуха изменяется распредепение температур по длине факела и, соответственно, по рабочему пространству колодца.

За счет перемещения высокотемпературной зоны устраняется воэможность появления брака по нагреву, снижается угар метапла и увеличивается теплопоглощение металлом от факела.

Способ осуществляется следующим образом.

Металл, посаженный в ячейку нагревательного коцодца, нагревают в первый период за счет тепца, выделенного при сжигании газообразного топлива в смеси воздуха и кислорода. Поспедний подают циклами обшей продоцжительностью 12 мин, состоящими иэ импульсов, в течение которых кислород поступает в ячейку колодца, и интервапов (пауз) между ними, когда кисцород отсекается.

В начапе нагрева, когда необходимо обеспечить максимальную скорость подьема температуры рабочего пространства колодца, соответственно, посаженных в ячейку слитков, длительность импульса составпяет 10 мин, затем кислород отсекают на 2 мин, а дальше сцедует очеред ное вкцючение кисцорода, затем снова па уза и т.д.

По мере повышения. температуры рабо чего пространства и металла длительность импульсов уменьшают, а длительность интервапов между ними, соответственно, уве пичивают.

При выходе на температуру томления длительность импульса составляет 3 мин, а паузы 9 мин, затем кислород отклю чают.

Для реапиэации способа за каждую ячейку устанавпивают сдвоенное интеграпь ное репе времени, на выход которого с

885304 б к- паузы — 0,65. После посада слитков температура ячейки составляет 840 С; дли» о тельность импульса подачи кислорода со м, ставлет 7 мин, а пауза — 5 мин.

3 Весь период подъема температуры осу шествляют при постоянных расходах топ пива и воздуха, Длительность импульсов подачи кислорода изменяют при этом сле дуюшим образом: 970оС-6мин, 1100оСИ 5 мин, 1230 С-4 мин, 1360 С - 3 м».:», Длительность пауз при соответствую о ших температурах составляет: 970 С6 мин, 1100 С - 7 мнн, 1230 С-8 мин, 1360 С вЂ” 9 мин.

Расход топлива снижается на 1,2 кг/т при одновременном снижении времени на- грева на 20 мин в сопоставлении с известным способом, а расход кислородана 15%. а- Зб Предлагаемый способ позволит улучшисть технико-экономические показатели работы нагревательных колодцев за счет повышения производительности нагрева металла, улучшения качества и снижения

Н энергозатрат. электронного потенциометра подается эле трический сигнал, пропорциональный температуре ячейки.

Репе времени включают таким образо чтобы в начальный момент работы длительность интервала, при котором выходные контакты разомкнуты, была прямо пропорциональна величине входного напри жения, а после замыкания выходного кон такта длительность интервала обратно пропорциональна входному напряжению.

При указанной схеме включения реле дли тельность импульсов и пауз зависит от измеряемой температуры. Чем выше температура, измеряемая термопарой в комп лекте с электронным потенциометоом, тем больше величина напряжения, поступаюи»его на интегральное реле времени, тем быстрее замыкается выходной контакт реле. При замыкании контакта сраб тывает отсечной клапан, прекрашая подачу кислорода в колодец.

Длительность замкнутого состояния выходного контакта определяется вторы счетным устройством реле. Чем выше температура, тем больше напряжение, поступаю»цее на этот контур, тем больше длительность интервала замкнутого состояния выходного репе. Кислород в это время в ячейку не поступает. М

Подача кислорода в ячейку импульсами с интервалами, длительность которых изменяется по ходу периода нагрева, позволит увеличить скорость выхода температуры нагреваемого металла на томление, обеспечивая при этом минимальные затраты энергоресурсов и снижение урага MGTBIIIIG

Пример. Посаженные восемь слитков кыкдый массой 10,5 т из Ст 5 оп и с температурой посада 700 С нагревают о в нагревательном колодце, отапливаемом коксодоменным газом теплотой сгорания

1200 ккал/м . Расход коксодоменной смеси в начальный момент нагрева составляет 4500 м«/ч, воздуха 3500 м /ч;

3 4Э расход кислорода в период импульса

400 м /ч, в период паузы - О. КоэффиЭ циент расхода воздуха в период подачи кислорода составляет 1,05, а в период

Формула изобретения

Способ отопления нагревательнь»х колодцев, включаюший подачу в рабочее про

cTpBHcтво топлива, воздуха. и кислорода в импульсном режиме и сжигание толли ва, о т л и ч а ю ш н и с я тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей работы нагревательных ко лодцев, длительность импульсов подачи . кислорода в период подъема температуры уменьшают от 10 до 3 мин пропорционально температуре рабочего пространст» ва, а интервалы между ними увеличивают от 2 до 9 мин при постоянном расходе воздуха, прн этом обшая продолжитеж ность цикла составляет 12 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

N 500274, кл. С 212 9/70, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

% 676629, кл. С 21? 9/70, 1978.

Составитель В. Еербенев

Редактор В. Петраш Техред А. Савка Корректор Н. Стец

Заказ 10452/36 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ 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