Установка для нагрева металлавснсоюанаяпщнтш-тех: “ееыбиблиотека

О П И С А Н И Е 3693ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам зобретений н открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретен А. П. Баскаков, Г. К. Рубцов, В. М. Удилов, Ю. А. Емельяи Н. К. СитниковаПроизводственно-техническое объединение Уралэнергоцветм Заявитель УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА металлур- кипящем Изобретение относится к областигии, а именно к термообработке вслое.Известна установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, содержащая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоожижающего агента, что обеспечивает создание в нагревательной камере печи зоны безокислительного нагрева металла за счет подачи горючей смеси с недостатком воздуха, а также зоны нагрева теплоносителя. Однако в такой установке потребное давление смеси, подводимой под решетку, и расход энергии на подачу дутья сравнительно высоки, особенно при нагреве крупногабаритных изделий, так как давление псевдоожижающего агента тем больше, чем больше высота кипящего слоя, определяемая размерами нагреваемого металла.Цель изобретения - снизить расход энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя.Для этого газораспределительные решетки зон расположены в камере на разных уровнях. Газораспределительная решетка зоны нагрева теплоносителя расположена выше газораспределительной решетки зоны нагрева металла. На чертеже представлена предлагаемая установка, общий вид.Установка представляет собой камеру 1 скипящим слоем, разделенную перегородкой 2 на зоны А и Б, причем газораспределительные решетки 3 и 4 зон имеют индивидуальные подводы псевдоожижающих сред, в общем случае, различных, Верхняя граница кипящего слоя является общей для обеих зон, в то 10 время как высота слоя разная. Описываемаяустановка может обеспечить как безокислительный, так и окислительный нагрев металла, В данном случае рассматривается пример безокислительного нагрева металла.15 Зона А подвода тепла имеет газораспределительную решетку 3, В кипящем слое небольшой высоты происходит полное сжигание газо-воздушной смеси. Благодаря этому потребное давление газо-воздушной смеси неве лико и мал расход энергии на подачу ее вслой. Площадь пода зоны А выбрана из условий подвода всего необходимого для работы печи количества тепла. Скорость фильтрации высокая, и, следовательно, площадь пода не больш ая.Зона Б нагрева металла снабжена газораспределительной решеткой 4. В зону Б подают защитную среду, например водяной пар, Высота слоя в этой зоне принята из условий 30 размещения нагреваемых изделий и может10 15 20 25 30 40 45 5 О быть значительно больше, чем в зоне А. Площадь пода зоны Б выбрана также из условий размещения нагреваемого металла.Гидродинамически зоны между собой не связаны, поэтому расход псевдоожижающей среды через зону Б определяется лишь условиями оптимального теплообмена слоя с нагреваемым металлом и, в общем случае, может быть небольшим. Расход энергии на подачу дутья в зону Б небольшой.Температура кипящего слоя в зонах А и Б одинакова и определяется технологическими требованиями к нагреву металла. При высокой температуре сжигание газо-воздушной смеси в зоне А производится непосредственно в слое. Для получения низкой температуры, при которой устойчивое горение смеси в слое невозможно, газораспределительная решетка 3 зоны А имеет огнеупорную насадку 5, в которой происходит полное сжигание. Температура слоя над насадкой и в зоне Б при этом поддерживается на необходимом уровне за счет теплоотвода из зоны Б и сжигания смеси в зоне А.Для получения защитной среды непосредственно в печи в зоне Б газораспределительная решетка имеет огнеупорную насадку б, в которой происходит разложение газо-воздушной смеси с а ( 1.Установка снабжена механизмами для размещения и транспортирования металла, устройством для отвода смеси продуктов горения и защитной среды и, в необходимых случаях, устройством для регенерации тепла.Через газораспределительную решетку 3 зоны А подводят газо-воздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха а ) 1. Смесь сгорает в кипящем слое зоны А, где выделяется все количество тепла. Слой в зоне Б псевдоожижается защитной средой, подводимой через газораспределительную решетку 4. Так как горизонтальное перемешивание потоков газа в кипящем слое незначительно, то в зоне Б атмосфера является защитной. Тепло из зоны А переносится нагретыми частицами слоя в зону Б. Частицы между зонами перемешиваются интенсивно, в результате чего практически обеспечивается равенство температуры слоев в обеих зонах, Тепло в зоне Б расходуется на нагрев защитной среды, нагрев металла и компенсацию теплопотерь. Нагреваемый металл находится в слое зоны Б, например, может продвигаться через него з случае осущсствления проходного нагрева. Для получения низких температур сжигание в зоне А ведут в огнеупорной насадке б, Как в первом, так и во втором случае перегородка 2 уменьшает перемешивание газовых потоков между зонами и влияние слоя зоны Б на работу газораспределительной решетки 3 зоны Л,Защитная атмосфера типа экзогаза может быть получена непосредственно в зоне нагрева. 1:сли иад газорасиределительной решеткой 4 и разместить огнеупорную насадку б и подавать г, иее газо-воздушную смесь с а ( 1, то в случае положительного теплового эффек та реакции температура в насадке будет превышать температуру слоя, Для расширения проделов а смесь можно подогреть, например, за счет регенерации тепла. В этом случае в насадке завершаются реакции разложения смеси, и в слой поступает образовавшаяся защитная среда. Недостающее количество тепла для работы установки подводят из зоны А, В случае нагрева теплотехнически тонких изделий производительность установок с кипящим слоем лимитируется лишь количеством подводимого тепла. Следовательно, в зоне Б можно принять очень малые скорости фильтрации и снизить расход защитной среды, в том числе и получаемой непосредственно в зоне Б,Предмет изобретения 1. Установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, включающая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоожижающего агента через газораспределительные решетки, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя, газор аспределительные решетки зои расположены в камере на разных уровнях.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что азораспределительпая решетка зоны нагрева теплоносителя расположена выше газораспределительиой реигетки зоны нагрева металла,316913 Составитель Н. ГертнерТехред Т. П, Курилко Корректор Н. С. Шевченко Редактор Т, Фадеева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 323/11 Тираж 43 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5