Рекуперативный нагревательный колодец

Союз СоветскифциалистическРеспублик Е 30 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1307.77 (21) 2507991/22,.(и г Государственный комнте С 2 некием заявки )49итетиковано 1505.80, Бпубликования опис с присоеди (23) Приор летеиь У 18(72) Авторь брет ем И.Мартыненко,1) Заявитель неп тровский металлургический институ 4) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛО относится к чернойименно к конструкциянаг евательных колоИзобретениеметаллургии, а мрекуперативных р дцев,Известен рекуперативный нагревательный колодец, содержаший рабочеепространство в виде камеры прямоуГЬльного сечения, керамические рекуператоры для подогрева воздуха, горелочное устройство и дымоотводяшие 1 Оканалы в виде вытянутых прямоугольников в нижней части боковых перегородок, примыкаюших к надрекуператорному пространству (11Известен также рекуперативный 15нагревательный колодец, содержашийрабочую камеру, рекуператоры и перегорадки со сквозными каналами, отделяющими рабочую камеру от надрекуператорйого пространства 2. 20Недостатком колодцев является неравномерный нагрев слитков по высоте,что приводит к увеличению временинагрева, а отсюда к увеличению угараметалла, расходу топлива.,В колодцах,25несмотря на циркуляцию продуктов горения, процессы, связанные с равномерным нагревом металла и ростомпроизводительности, лимитируются скоростью нагрева нижней части слитков, 30 наев и Д,И.Резникова Целью изобретения является обеспечение равномерного нагрева слитковпо высоте.Цель достигается тем, что каналывыполнены в шахматном порядке, осикоторых наклонены в сторону рекуператоров под углом 10-15 С с равномерным увеличением плошадей, сеченийканалов сверху к низу, отношениеплошадей сечений каналов верхнегои нижнего рядов составляет 1:(2-6) .На фиг, 1 показан предлагаемыйрекоперативный колодец с бтоплениемиз центра пода, разрез, вид сбоку;на фиг, 2 - то же, вид сверху, нафиг, 3 - узел 1 на фиг, 1,Он содержит под 1, боковые стены2 и крышку 3, ". абочая камера 4 черезперегородку 5 с каналами 6 связанас надрекуператорным пространством7 и рекуператорами 8, Каналы 6 наклонены в сторону рекуператоров 8под углом 10-15 по отношению к поду 1. Перегородка выполнена в видерешетки с каналами, расположеннымирядами по высоте (см.узел ),Решетка с квадратными каналамивыполняется из стандартного отнеупорного кирпича (прямой и клиновой кирпичи), а с круглыми каналами - изэтого же кирпича с установкой огнеупорных сквозных труб.Колодец работает следующим образом.Иэ рабочей камеры колодца черезсквозные каналы в перегородке, выполненной в виде решетки, печные пазыпоступают в надрекуператорное пространство. Площадь сечения нижнегоряда каналов обеспечивает прохождение дыма со скоростью 0,5-1 м/с аплощадь сечения верхнегоряда - скорость дыма 2-3 м/с. Площадь сеченияканалов в решетчатой перегородкеот верхнего к нижнему ряду равномерно увеличивается так, что отношенияплощадей сечений каналов верхнегоряда к нижнему составляет 1:2-б) .Увеличение плошадей сеченйй каналовот верхнего ряда к нижнему обеспечивает более равномерный выход дымовыхгазов из рабочей камеры при движении их сверху вниз между слиткамии решетчатой перегородкой. Созданиескорости прохождения дыма через нижний ряд каналов в 0,5-1 м/с связанос тем, что в существующих нагревательных колодцах, при указанной скорости выхода продуктов горения черездымовые окна, в рабочей камере происходит нормальная циркуляция дымовых газон. Скорость прохождения дымачерез верхний ряд каналов выбираетсяне более 2-3 м/с в связи с тем, чтопри такой скорости нормальное удаление продуктов горения из колодцаможет быть получено при создании врабочей камере избыточного давленияне более 1 мм вод.ст.,что практически осуществимо, Исходя из условийодинакового количества истеченияпродуктов горения чеоеэ веохний инижний ряды каналов в решетке, атакже соотношения принятых скоростей,отношение площадей сечений каналовверхнего ряда к нижнему составит1-(2-6) .Для уменьшения потерь давления насопротивление припрохождении димачерез отверстия в решетке каналывыполнены под углом 10-15 к поду снаклоном в сторону рекуператоров,Высота и ширина .решетчатой перегородки определяется надрекуператорным пространством.При выходе продуктов горения черезканалы в решетке печные газы наталкиваются на поверхность стен, приэтом возникают большие завихрения,вызывающие усиленную передачу конвекцией от газов к кладке и излучением от кладки к металлу. За счетэтогокладка решетчатой перегородкиприобретает температуру более высокую, чем температура окружающих стен,что способствует интенсивному теплообмену между решетчатой перегородкой и нижней частью нагреваемых слитков. Это приводит к равномерномуйагреву слитков по высоте и эначи Формула изобретения1. Рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, рекуператоры и перегородки со сквозными каналами, отделяющими рабочую камеру от надрекуператорного пространства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения равно-мерного нагрева слитков по высоте, каналы выполнены в шахматном порядке, оси которых наклонены в сторону рекуо ператоров под углом 10-15 с равномерным увеличением площадей сечений каналов сверху к низу.2Колодец.по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отношение площадей сечений каналов верхнего и нижнего рядов составляет 1:(2-6)Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 234439, кл, С 21 0 9/70, 1969.2. Бюллетень фЧерметинформацияффц 1975, 9 16, с.4 В,5 О 15 20 25 ЗО 35 тельно сокращает общее время пребывания металла в колодце, что способствует повышению производительности.Угол наклона сквозных каналовв решетке в пределах 1-15 обусловолен тем, что при реконструкции существующих рекуперативных колодцевпоедставляется возможным устанавливать решетчатые перегородки толщиной не менее толщины стен колодца,т,е. 800-1000 мм. При такой толщинерешетки и угле, наклона каналов в10-15 нижний ряд сквозных каналовосо стороны рабочей камеры находитсяна высоте 150-270 мм.от пода, чтодает возможность интенсифицироватьтеплообмен в самой нижней части нагреваемых слитков. Увеличение угланаклона каналов в решетке больше 15 фявляется нецелесообразным, так какпри этом увеличивается расстояниеот пода до нижнего ряда каналов, аследовательно нижняя часть слитков,лимитирующая нагрев, удаляется отобласти интенсивного теплообмена.При угле наклона сквозных каналов врешетке меньше 10 наблюдается увеоличение потерь давления на сопротивление при прохождении дыма через отверстия без существенногоулучшениятеплообмена.Сокращение времени нагрева приводит к снижейию расходов топлива иуменьшению окалинообраэования,Реконструкция колодцев, связан-.ная с созданием решетчатых перегородок, является несложной в исполнениии не требует серьезных материальныхзатрат.Экономический эффект достигаетсяза счет уменьшения расходов топлива,окалинообразования и увеличения производительности колодцев на 2-3.каз ПП ффПатентфф, г.уагород, ул.Проектная,л 011/37ПЯИИПИ Гопо дел113035, Моск Тирам 608дарственногоизобретенийЖ, Рауюс Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д, 4/5