Методическая печь

81399 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК О,511 Г 27 В 13/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К ающаяс яповьппения К 1 Щ иеия эффективности к поду, о т л и чтем, что, с цельючи за счет повышеиспользования топпервой сварочнойгорелки устацовлеках встречно.2. Печь по и. ко,чета неизона ива, в томильнои в боковы стена о тли ановки ой зо то угол уст цей свароч 0 , а расстем щаяс горелки цы соста по норма среза со торои нихляет 7-1и от оси нгл.М ровне глис- метра горелки на одольцой ос вляет 2-3 д ла до п уб сост ажн ПЕЧЬ, содер ие и нижние а ю -тоди-о тли своде м ны допол(54 (57 я м ы с горелрочные нныи в свод, иодной зоне сплошым,х - из глиссажныху ки и выгрузки, п а ю л в остальныхуб, участки этом во мил полцительные он стным гр з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ"Металлургия", 1977, с. 85-97,рис. 4. второй нижней и верхней сварочных зонах горелки установлены под угл сопла горелки.3. Печь по п. 1,щ а я с я тем, что вческой зоны установлецые горелки.4, Печь по и. 3,щ а я с я тем, что дгорелки выполнены ско10813Изобретение относится к теплотехнике, в частности к нагревательнымпечам с методическим режимом нагрева, и может быть использовано в металлургической, машиностроительной,автомобильной и ряде других отраслей промышленности.Известна методическая печь, содержащая горелки, монолитный под,выполненный с водоохлаждаемыми трубами и толкатель. Топливо сжигаетсянри помощи горелок, установленныхв торцовых стенах печи и направленных под углом к поверхности нагреваемого металла3,Однако в данной печи вследствиеинжектирующего действия продуктовсгорания в томильную зону подсасывается холодный воздух через окновыдачи, а в методической зоне - через окно загрузки наблюдается выбивание продуктов сгорания. При этомснижается коэффициент использованиятоплива в печи, а также затрудняется управление процессом горения.25Кроме того, так как газогорелочныеустройства в нижней сварочной зонеустановлены под углом к поверхностинагреваемого металла, происходит горение газа непосредственно на поверхности опорных и глиссажных труб, чтоприводит к их разрушению.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности являетсяметодическая печь, содержащая методическую, верхние и нижние сварочные 35и томильную зоны с горелками в торцовых стенках, свод, под, выполненныйв томильной зоне сплошным, а в остальных зонах - из глиссажных труб,участки загрузКи и выгрузки, при 40этом во второй нижней и верхней сварочных зонах горелки установлены подуглом 5 к поду, а торцовая стенкаометодической зоны выполнена со скосом 23, 45Недостатком известной печи является сложность управления. тепловымрежимом в рабочем пространстве,вследствие чего имеет место низкийкоэффициент использования топлива в 50печи. Расположение горелок в торцовых стенках в направлении окна загрузки приводит к неравномерномураспределению давления продуктов сгорания по длине рабочего пространства.55Последнее уменьшает равномерностьнагрева как поверхности кладки, таки металла и в конечном итоге снижа 99 2ет эффективность использования топлива в печи.В известной печи в нижней сварочной зоне горелки установлены под уголом 5 к поду, Однако установка горелок под таким углом на уровне подаприводит к увеличению подсосов воздуха через окна, предназначенные дляочистки . пода от окалины, что снижает и равномерность, и интенсивностьнагрева кладки пода и металла.Для исключения подсосов воздухаи выбивания продуктов сгорания применяют газовые и паровоздушные завесы, специальные каналы, соединенные с боровами печидля отвода подсасываемого воздуха, перегородкии низкие пережимы для увеличениясопротивления на пути движения продуктов сгорания, Однако, как показывают результаты исследований,применение указанных мер малоэффективно,Целью изобретения является повышение КПД печи за счет повышения эффективности использования топлива.Поставленная цель достигается тем, что в методической печи, содержащей методическую, верхние и нижние сварочные и томильную зоны с горелками, свод, под, выполненный в томильной зоне сплошным, а в остальных зонах - из глиссажных труб, участки загрузки и выгрузки, при этом во второй нижней и верхней сварочных зонах горелки установлены под углом к поду, в верхней первой сварочной и томильной зонах горелки установлены в боковых стенах встречно.Угол горелок второй нижней сварочной зоны составляет 7-10; а расстояние по нормали от оси горелки на уровне среза сопла до продольной оси глиссажных труб составляет 2- 3 диаметра сопла горелки.В своде методической зоны установлены дополнительные горелки.Дополнительные горелки выполнены скоростными.Рассредоточенная подача топливачерез боковые горелки по длине рабочего пространства первой сварочной и томильной зонах повышает тепловую мощность зон, что приводит к увеличению интенсивности и равномерности нагрева металла.3 1081Н фиг. 1 изображен методическя печь; на фиг, 2 - разрез А-Лца фиг. 1,Печь содержит методическую зону 1в своде которой установлены скоростные горелки 2, первую верхнюю сва 5рочцую 3 и томильную 4 зоны, в которых горелки 5 установлены в боковыхстенах встречно в горизонтальцойплоскости перпендикулярно продольнойоси печи, вторую верхнюю сварочнуюзону 6, оборудованную торцовыми горелкамц 7, и нижнюю сварочную зону 8,в которой установлены торцовые горелки 9, монолитный под 10, глиссажные151 и опорные 12 трубы, свод 13, нагреваемые заготовки 14, загрузочноеокно 15, окно 16 выдачи, наклонныйсвод 17,11 ечь работает следующим образом.Нагреваемые заготовки (слябы, блюмы) 14 перемещаются к загрузочному окну 15 с помощью рольганга и подаются в печь толкателем.(роль- ганг загрузки и толкатель не показа 25 ны), Заготовки в печи лежат вплотную одна к другой, соприкасаясь боковыми гранями. При подаче в печь очередной заготовки из окна 16 выдачи на приемный рольганг (це показан) выдается заготовка, нагретая до заданной температуры.При истечении газовых струй из сопл боковых горелок 5 в рабочем пространстве печи увеличивается со противление (подпор) продуктам сгорания, истекающим из торцовых горелок 7 во второй сварочной зоне 6, Один подпор образован в первой сварочной зоне 3, второй - в томильной 4 О зоне 4, вследствие. чего уменьшаются подсосы воздуха между томильной и первой сварочной зонами через боковые окна печи (боковые окна не показаны), улучшается равномерность 45 нагрева металла за счет выравнивания поля скоростей продуктов сгорания у поверхности заготовок, При этом в рабочем пространстве печи при различных тепловых нагрузках легко под держивается постоянное давление и исключаются подсосы воздуха в томильную зону через окно 16 выдачи. Кроме того, повышается тепловая мощность второй сварочной зоны 6, вследствие чего интенсифицируется процесс теплообмена в печи, сокращается время пребывания цагреваемого метал 399 4ла в зоне высоких температур, уменьшается окисление и обезуглероживание.При изменении профиля свода первой сварочной зоны 3 за счет ликвидации пережима повышается долговечность печи. При этом увеличиваетсяплощадь свода 13, омываемого высокотемпературными продуктами сгорания,способствуя тем самым повышению еготемпературы и интенсификации теплообмена между кладкой свода и нагреваемым металлом,В методической зоне выполнениесвода наклонным под углом 40-45 кпродольной оси глиссажных труб улучшает условия обтекания продуктамисгорания кладки свода в этой зоне,способствуя тем самым повышению температуры свода и интенсификации теплообмена в печи, При этом происходитснижение . динамического давления унаклонной части свода и, как следствие, уменьшение выбивания продуктовсгорания через окно 15 загрузки, что,в свою очередь, позволяет также увеличить коэффициент использованиятоплива.При угле наклона свода у окна загрузки меньше 45 происходит выбиованне продуктов сгорания через окно загрузки. Если угол больше 45 , интенсивность выбивания уменьшается, но значительно ухудшаются условия омывания продуктами сгорания поверхности кладки свода, снижая тем самым его температуру.Горелки 9 в нижней второй сварочной 8 зоче установлены в торцовой стене по направлению продольной оси печи, причем расстояние по нормали между осью среза сопла и продольной осью глиссажной. трубы составляет 2-3 диаметра сопла горелки, а угол между продольной осью горелки и продольной осью глиссажной трубы - 7-10 О. Именно при таком расположении горелок исключается взаимодействие газовых струй, истекающих из сопел, с поверхностью изоляционного слоя опорных и глиссажных труб. При этом повышается долговечность опорных и глиссажных труб, улучшаются условия эксплуатации печи. Кроме того, повышается температура кладки пода, интенсифицируется процесс теплообмена.При .установке горелок в нижней второй сварсчной зоне на расстоянии по нормали между осью среза сопла1081399 Составитель Г. НазароваРедактор.П. Коссей Техред С.Неце Корректор Ю. Макаренко Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, (-35, Раушская наб., д, ч/5Заказ 1515/32 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и продольной осью глиссажной трубы большем чем 3 диаметра сопла горелки взаимодействие газовых струй с поверхностью опорных и глиссажных труб исключается, но при этом снижается интенсивность нагрева нижней поверхности заготовок вследствие неравномерного нагрева кладки пода. Если горелки установить выше указанного расстояния, будет происходить прогар изоляционного слоя опорпых и глиссажных труб из-за непосредственного сгорания газа на их поверхности.. При расположении горелок под углом мепвше 7 О или больше 1 О уменьшается равномерность и интенсивность нагрева металла излучением от кладки, вследствие неравномерного смывания поверхности кладки пода продуктами сгорания.Применение бокового отопления в 5 сочетании с торцовым позволяет легкоуправлять процессом нагрева, варьируя расходом топлива в зависимостиот температуры посада металла, испособствует интенсификации тепло- О обмена в рабочем пространстве, атакже лучшему использованию топливав печи, что в конечном итоге повышает экономичность работы печи в целом. 5 Ожидаемый экономический эффектот внедрения изобретения составляет250 тыс. руб. в год на одной печисредней производительности.