Способ получения защитной атмосферы для безокислительного нагрева металла

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.2 С 210 1 2) Заявлено 01.09,76 (21) 2401915/22-02 с присоединением заявкиосударстйеирый комите авета Мннйстров СССР по делам изобретений 23) Приоритет43) Опубликовано 28.02,78, Бюллетень8 45) Дата опубликования описания 28,03.78 53) УДК 621,785(088,8) открытии(71) Заявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЬДЛЯ БЕЗОКИСЛИТЕЛЪНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА статки:металл связанн что при талла и снижает печиваю ное смеш вторичн печи зат сонала.При си, меок, ессо сой го горезов из и с низния не зоны д 15 ким пр ла, что ла. Вто ски по воздуха. Целью изобретения я восстановительных и не свойств защитной атмос ния ацетилена в продук ния. Это достигается тем, ч за с воздухом проводят мер в циклоне, и смесь тельно разогретую до 90 парно с дальнейшим сх З 0 пературе 1200 С, метал- метал- актпче- расходу вляется повышение безуглероживающих еры за счет получе ах неполного сгора перемешивание гарбулентно, наприодают в предварив 10 С печь ламианием ее при темИзобретение относится к области тепловои обработки металла и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности для нагрева металла перед обработкой давлением.Известен способ получения защитной атмосферы для безокислительного нагрева металла в камерной печи, согласно которому заготовки омываются подогретым защитным газом, который вводится в камеру печи через направленные на заготовки отверстия в своде печи и через отверстия в подине печи, расположенные вблизи заготовок. Нагрев заготовок осуществляется излучением боковых стен печи, в пазах которых проходят продукты горения отопительного газа. Этот газ подводится к горелкам, расположенным в подине печи, и подвергается полному сжиганию 1.К недостаткам указанного способа относятся возможность перетока продуктов сгорания в зону нагрева металла, а также наличие дополнительного устройства, вырабатывающего защитный газ, и теплообменного устройства для его подогрева.Известен также способ получения защитной атмосферы для безокислительного нагрева металла, включающий перемешивание газа с воздухом при п,5 и подачу смеси в разогретую печь 2).Данному способу присущи следующие недоввод продуктов горения через под не исключает окисления металла ым свободным кислородом в сме водит к неравномерности нагрева ухудшает качество нагрева заготов надежность конструкции печи, об щей данный вид нагрева, недостат ение продуктов неполного горения ым воздухом. Кроме того, на та руднена работа обслуживающего п дожигании продуктов неполно исключается рециркуляция га ожигания в зону нагрева в связ отиводавленнем в зоне нагрева снижает качество нагреваемого ричное дожигание продуктов пр 1 ного горения приводит к пере595400 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Составитель В. БербеиевТехред А. Камышиикова Редактор Г. Лаиовая Корректоры; Л. Брахиииа и И. Позияковская Заказ 195/10 Изд,313 Тираж 733 Подписное 1-1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4 г 5Типография, пр. Сапунова, 2 Способ реализуется следующим образом.Газовоздушная смесь при гг=1 подается на предварнтельпый разогрев в печи до температуры 1100 в 12 С, Затем производят изменение стехиометрического соотношения газа и воздуха до гг=0,5 и подают их на смешивание, которое происходит турбулентно в циклоне. Далее смесь ламинарным потоком подают в нагретые до 900 - 1000 С рекуперативно-горелочные каналы, что интепсифицируст процесс перемешивания и обеспечивает полное связывание свободного кислорода, и приводит к образованию светлой атмосферы в печи, затем наступает горение и повышается температура до 1200 С, при которой образуется ацетилен- содержащая атмосфера продуктов неполного горения, выходящая из каналов, омывающая поверхность заготовок и создающая защитную атмосферу,Продукты неполного горения за счет скоростной подачи вгоричного воздуха эжехтируются в зону дожигания, в результате чего создается противодавление, исключающее рециркуляцию продуктов неполного горения в зону дожигания. Разность давлений между избыточным в камере нагрева и пониженным в месте ввода вторичного воздуха, а также ограничение расстояния между источниками скоростной подачи вторичного воздуха сужает направленный поток продуктов неполного горения в зону дожигания и исключает рециркуляцию, что существенно сказывается на качестве поверхности нагреваемого металла и полностью исключает его окисление.В зоне пересечения направленных струй вторичного воздуха с схженным направленным потоком продуктов неполного горения происходит дожигание, Образующийся тепловой центр служит генератором тепла, передающим его раскаленному газовому слою, не содержащему сажистые частицы, который излучает это тепло в зону нагрева металла,Таким образом, предлагаемый способ получения защитной атмосферы для безокислительного нагрева металла позволяет повысить качество иагреваемого металла, улучшить равномерность нагрева, исключить образование окалины и достичь необезуглероживания поверхности.Технико-экономический эффект предлагаемого способа составляет при 3-х сменной работе для стали 45 не менее 20 руб,/т. П р и м е р. Проводится безокислительный нагрев заготовок из стали 45 и стали ЗОХГСНА, которые наиболее интенсивно подвержены образованию окалины при нагреве перед ковкой и штамповкой, на опытно-промышленной печи размером пода 1,5(3,5 м, мощностью до 1,5 млн ккал/ч, производительностью 2 т/ч. Температура нагрева заготовок для стали 45 1220 - 1250 С, для стали ЗОХГСНА 1180+10 С.Загрузка заготовок производится в предварительно разогретую печь, Время нагрева для стали ЗОХГСНА - 0,5 - 1 ч, для стали 45 - 1,5 ч, при этом давление газа при подаче в рекуперативно-горелочные каналы по сравненшо с известным нагревом снижено с 0,3 атм до 0,04 атм. Расход топлива по сравнению с известным не увеличился, Атмосфера в печи практически свободна от сажи,Анализ проведенного испытания показал, что окисления практически не наблюдается. Например, для стали 45 степень окисления составляла при известном нагреве 80 мг/смз, а при предлагаемом - 0,03% от общего,Из сравнительного анализа микроструктур видно, что верхние слои при предлагаемом способе нагрева практически необезуглероживаются, Качество поверхности нагреваемого металла при безокислительном нагреве предлагаемом способом улучшилось, поверхность свободна от окалины. Формула изобретенияСпособ получения защитной атмосферы для безокислительного нагрева металла, включающий перемешивание природного газа с воздухом при п,5 и подачу смеси в разогретую печь, отличающийся тем, что, с целью повышения восстановительных и необезуглероживающих свойств защитной атмосферы за счет получения ацетилена в продуктах неполного сгорания, перемешивание газа с воздухом проводят турбулентно, например в циклоне, и смесь подают в предварительно разогретую до 900 в 10 С печь ламинарно с дальнейшим сжиганием ее при температуре 1200 С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ1211671, кл. 18 С 1/74, 1966.2. Патент США3331594, кл. 263 - 15, 1967.