Нагревательная печь

(51)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение ным печам, в част металла перед об рабоч дымоо сти по здГОТО носится к нагревател ти к печам для нагре сткой давлением. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Череповецкий филиал Вологодскогополитехнического института и Череповецкий металлургический комбинат(56) Авторское свидетельство СССРМ 1394016, кл. Р 27 В 9/30, 1986.(57) Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева Цель изобретения - повышение производительности печи,На чертеже изображена нагревательная печь, разрез.Нагревательная печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для подвода теплоносителя и подовую плиту, размещенную над каналами и состоящую из первого по ходу движения заготовок участка 3 и второго участка 4. Под является конструктивным элементом нагревательной печи с рабочим пространством 5, ограниченным рабочими стенками 6 и сводом 7.Каналы 2 в огнеупорном основании 1 пода расположены вдоль пода и соединены в начале печи у горелочного устройства 8 с металла перед обработкой давлением. Цель изобретения - повышение производительности печи. Печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную над каналами. Подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом тепло.проводность подовой плиты на первом по ходу металла участке 3 по меньшей мере в 1.8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4, а длина первого участка 3 составляет 0,65 - 0,95 от длины подовой плиты. 1 ил., 2 табл,им пространством 5, а в конце печи с тводящим колодцем 9. По поверхнодовой плиты движутся нагревэемые вки 10.Длина 1 первого участка 3 подовой плиты составляет 0,65 - 0,95 длиныподовой плиты. Теплопроводность подовой плиты на первом участке 3 по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4,Подовая плита, составленная по длине печи из двух участков различной теплопроводности, позволяет учесть направление теплового потока в различных зонах печи и тем самым повысит производительность печи за счет более эффективного использования тепла газов в каналах, За счет того, что теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке превышает по меньшей мере в 1,8 раза теплопроводность5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 ного участка 18,72 м. Подовая плита на первом участке выполнена из хромомагнезита, имеющего коэффициент теплопроводплиты на втором участке, оптимизируется теплообмен в печи.Выполнение первого участка подовой плиты длиной 0,65-0 95 от всей длины плиты позволяет учесть местоположение плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, и тем самым усовершенствовать тепловой режим пода, за счет чего повышается производительность печи.Соотношение теплопроводности подовой плиты на первом и втором участках обосновывается экспериментальными данными, приведенными в табл.1,Иэ табл, 1 следуетчто заметное повышение производительности печи в сравнении с исходным уровнем, когда теплопроводности участков равны (прототип), имеет место, если теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке. Во всех других случаях теплопроводность печи повышается не более чем на 0,6;4.Соотношение длин участков обосновывается с помощью экспериментов, результаты которых приведены в табл.2.Из табл.2 следует, что расстояние от начала подовой плиты до плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, зависит от соотношения теплопроводностей подовой плиты на первом и втором участках. При теплопроводности подовой плиты на первом участке, по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке, плоскость, в которой тепловой поток в подовой плите изменяет свое направление, находится на расстоянии от начала подовой плиты, равной 0,65-0,95 длины подовой плиты, поэтому для оптимизации теплового режима подовой плиты, а следовательно, и для повышения производительности печи необходимо первый участков выполнить длиной 0,65 - 0,95 от длинь подовой плиты.П р и м е р, Печь оборудована подом с основанием, выполненным из шамота. В ос" новании пода выполнено 46 каналов, расположенных по всей ширине пода и соединенных на входе с рабочим пространством печи в зоне высоких температур и на выходе - с дымоотводящим колодцем. На . огнеупорное основание уложена подовая плита, составленная из двух участков, Полная длина подовой плиты 20 м, длина перности 4,0 Вт/мК), На втором участке подовая плита выполнена из шамота с коэффициентом теплопроводности 1,42 Вт/(мК). Таким образом, теплопроводность подовой плиты на первом участке в (4,0/1,42) = 2,82 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке.Печь работает следующим образом.Часть теплоносителя (горячих дымовых газов) с температурой 1100 С за счет перепада давлений в рабочем пространстве 5 и дымоотводящем колодце 9 поступает в каналы 2 и движется по ним, нагревая поверхность каналов в огнеупорном основании 1 и нижнюю поверхность подовой плиты, Температура теплоносителя в каналах линейно убывает по длине канала от 1100 до 750 С,Температура греющих газов в рабочем пространстве печи линейно убывает от 1340 до 1100 С, За счет двустороннего подвода тепла заготовки равномерно нагреваются, Нижняя поверхность нагреваемых заготовок 10, уложенных на под, имеет температуру, возрастающую от 20 С в начале подовой плиты до 1150 С в ее конце,В плоскости, расположенной на расстоянии от начала подовой плиты, равном 18,72 м, температура нижней поверхности заготовок достигает 1077 С. В этой же плоскости температура теплоносителя снижается до 1077 С, Следовательно, в данной плоскости теплообмен между заготовкой и теплоносителем в канале отсутствует (происходит изменение направления теплового потока), На втором участке подовой плиты температура нижней поверхности заготовки превышает температуру газов в каналах и поэтому теплоноситель в канале перестает выполнять функцию греющего газа, Увеличение термического сопротивления подовой плиты на этом участке приводит к увеличению производительности на 2 в 1 за счет оптимизации теплообмена через под печи.Формула изобретенияНагревательная печь, содержащая под с огнеупорным основанием с каналами для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную на огнеупорном основании, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности печи, подовая плита подлинепечи составлена издвух участков различной теплопроводности, при этом теплопроводность подОвой плиты на первом по ходу металла участке превышает1688087 теплопроводность подовой плиты на втором участке по меньшей мере в 1,8 раза,Таблица 1 аблица 2 Отношение расстояния от начала подовой пли ты по ходу металла до плоскости, в которой епловой поток изменяет свое направление, к полной ине по овой плитыОтношение теплопроводности подовой плиты на первом участке к теплопроводности подовой плиты навто ом частке 1,8-3,03,0-6,06,0-8,08,0-12,0ыше 12,0 причем длина первого участка составляет0,65-0,95 длины подовой плиты,0,93-0,95 0,78-0,93 0,68-0,78 0,66-0,68 0,65-0,66