Нагревательный колпак

(57) Изобретение относится к листо прокатному производству, в частностик устройствам для термической обработки металла, и может быть использо но в термичес лоднои прокат вышение эффек Ю.А. Мков алла по высоте топлива. Согла воздушную смесь (рециркулята) п ниже уровня гор ГОСУДАРСТпЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт черной металлурги(56) Авторское свидетельство СССЯ 351049, кл. Р 27 В 5/00, 1969 их отделениях цехови. Цель изобретенияивности нагрева местопы и экономияо изобретению дымои продукты горениядают в полость печилок, т.е. в ту част1339150 печи, в которой нагрев муфеля происходит только за счет излучения откладки нагревательного колпака. Отжиг стопы рулонов осуществляют следующим образом. На стенде 9 формируютстопу рулонов 10, устанавливают муфель 11, ставят нагревательный колпак1 и подают топливо в горелки 7. Продукты горения под действием разрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4, движутсяпо кольцевому зазору между муфелем11 и колпаком 1 снизу вверх по высотестопы рулонов 10. При движении по Изобретение относится к металлур гии, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термическихэ отделениях цехов холодной прок атки.Целью изобретения является повышение эффективности нагрева по высоте стопы рулонов и экономии топлива.На фиг.1 представлен нагревательный колпак, общий вид; на фиг.2 и3 режимы отжига с использованием известной и предлагаемой конструкцийКолпак состоит из открытого снизукорпуса 1, футерованного огнеупорным 15кирпичом, в верхней части содержащего два симметрично установленных устройства для отвода продуктов горения,имеющие каналы 2, дымоспускные трубы3 и эжекторы 4. В дымоспускных трубах 3 установлены дымозаборники 5 ввиде колена, соединенные с диффузорами 6, которые в свою очередь сообщаются с полостью корпуса 1, Горелки7 установлены выше дымозаборников 255. Колпак снабжен дополнительнымпатрубком 8, один конец которого введен в колено дымозаборника 5, а второй - в полость корпуса. При этомгорелки установлены между патрубком 308 и диффузором 6 дымозаборника 5,а отношение диаметров колена дымоэаборника 5 и патрубка 7 выполнено равным 1,5-2,6.Кроме того, колпак имеет стенд 9,стопы рулонв 10 и муфель 11, бороа 12,кольцевому зазору продукты горенияпередают тепло конвекцией и излучением кладке нагревательного колпака 1и муфелю 11, и далее через каналы 2поступают в дымоопускные трубы 3,смешиаются с эжекторным воздухом иудаляются в дымовые борона 12. Частьпродуктов горения с помощью патрубков 8 подается в колена дымозаборников 5, где происходит смешиваниепродуктов горения с дымовоздушнойсмесью, и через диффузоры 6 смесь подают в кольцевой зазор ниже уровнягорелок 8. 3 ил. Отжиг стопы рулонов с использованием данной конструкции нагреватель.ного колпака осуществляют следующимобразом,На стенде 9 формируют стопу рулонов 10, устанавливают муфель 11,ставят нагревательный колпак 1 и подают топливо в горелки 7, например,атмосферно-инжекционного типа. Образующиеся в результате сжигания топлива продукты горения под действиемразрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4,движутся по кольцевому зазору междумуфелем 11 и колпаком 1 снизу по высоте стопы рулонов 10. При движениипо кольцевому зазору продукты горенияпередают тепло конвекцией и излучением кладке нагревательного колпака1 и муфелю 11, затем через каналы 2поступают в дымоопускные трубы 3,смешиваются с эжекторным воздухоми удаляются в борова 12. Часть продуктов горения отбирается из кольцевого зазора и с помощью патрубка 8подается в колена дымоэаборников 5,где происходит смешивание продуктовгорения с дымовоздушной смесью, ичерез диффузоры 6 смесь подают вкольцевой зазор ниже уровня горелок7. Движение продуктов горения иэкольцевого зазора по патрубку в дымозаборник осуществляют за счет перепада давлений. Так, дымовоэдушнаясмесь, двигаясь с большой скоростьюпо дымоопускной трубе, попадая в ды1339150 40 45 50 55 моэаборник, создает на срезе конца патрубка разрежение, величина которого больше, чем в кольцевом зазоре. После нагрева до требуемой температуры отжига нагревательный колпак снимают и стопу охлаждают под муфелем.Повышения эффектив нос ти нагрева по высоте стопы достигают за счет подачи дымово эдушной сме си и проду к тов горения (рециркулята) в полость колпака ниже уровня горелок, т.е. в ту часть печи, в которой нагрев муфеля происходит только за счет излучения от кладки нагревательного колпака, Подача рециркулята позволяетинтенсифицировать процесс нагревамуфеля в нижней части за счет теплопередачи конвекцией, что позволяетповысить равномерность нагрева муфеля и металла по высоте стопы,Экономии топлива при использовании предлагаемой конструкции нагревательного колпака добиваются в результате повышения средней температуры рециркулята, подаваемого впечь. Так, при использовании известной конструкции колпака в цечь возвращаются продукты горения, температура которых в каналах 2 составляет 30опорядка 1000-1100 С. разбавленныехолодным зжекторным воздухом. Поэтому, как показывают опытные данные,температура дымовоздушной смеси вдымозаборниках 5 лежит в пределахо450-500 С. В предлагаемой конструкции часть продуктов горения с температурой 1200-1250 С отбирается непосредственно в районе горелок и спомощью патрубка подается в дымозаборники, где смешивается с дымовоздушной смесью. Поэтому средняя температура рециркулята, имеющего в своемсоставе до 107 О, выше чем в известной конструкции нагревательного колпака. Соответственно, при этом ибольше количество тепла вносится срециркулятом в рабочее пространствопечи, т.е. больше экономия топлива.На величину экономии топлива существенное влияние оказывает температурапродуктов горения и их объем, чемэти величины больше, тем больше экономия топлива. Опытными данными установлено, что максимальную температуру продукты горения имеют на расстоянии 0,5- и выше уровня горелок.В данном же интервале и находитсяместоввода патрубка в полость колпака. Расстояние от оси горелок до си диффузоров, т,е. места ввода рсциркулята в печь, выбирается, исходя из условия целостности песочного затвора муфеля. Согласно опытным данным расстояние от верхнего уровня песочного затвора до оси диффузоров должно быть равным не менее 2-3 диаметров диффуэоров.Отношение диаметров колена дымозаборника и патрубка, равное 1,5-2,5, находит опытным путем, исходя из условия максимального отношения объемов гФодуктов горения и дымовоэдушной смеси, подаваемых через диффуэоры в рабочее пространство печи. При отношении диаметров колена дымоэаборника и патрубка менее 1,5 определяющее влияние на объем продуктов горения оказывает разрежение в дымозаборнике. В свою очередь, оно зависит от площади кольцевой щели между каналом дымозаборника и патрубком. Чем она меньше, т.е, чем больше диаметр патрубка, тем меньше разрежение и соответственно меньше объем продуктов горения. Однако при отношении диаметров больше 2,5 на объем продуктов горения определяющее влияние уже оказывает диаметр патрубка. С уменьшением диаметра падает объем продуктов горения, поступающих в дымозаборник, т.е. отношение диаметров, равное 1,5-2,5, является оптимальным. С этой целью в дымоспускных трубах колпака на расстоянии 150 мм ниже уровня горелок устанавливают дымоэаборники в виде колена, сообщенные с диффузорами, выполненными иэ труб диаметром 120 мм. После чего, на расстоянии 0,5 и выше уровня горелок устанавливают патрубки, выполненные из труб 9 60 мм. Один конец патрубков вводят в колено диффузоров, а второй в полость колпака.Сокращение длительности нагрева в свою очередь приводит к снижение расхода условного топлива с 45-48 кг у.т.т до 39-41 кг у.т./т, т.е. экономия топлива составляет порядка 6-7 кг у.т,/т отожженного листа.Следовательно, использование данной конструкции нагревательного колпака обеспечивает повышение эффективности нагрева по высоте стопы и экономию топлива.1339150 Формула изобретения Нагревательный колпак для отжига стопы рулонов, содержащий открытый5 снизу корпус, горелки для сжигания топлива, расположенные в нижнейчасти корпуса, устройство для отвода продуктов горения с помощью эжектора подачи сжатого воздуха в дымозаборный 10 канал, и дымозаборников в виде колена с диффузором, соединяющий полость корпуса с устройством для отвода про 0 0 М 11 Х,Чгп гюзс ююю фиг.570 Составитель Г. НазароваТехред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи актор Н, Гунь акаэ 4185/18 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москписное митета СССР ткрытий ая наб., д. изобретении иа, Ж, Раушс Лроизводственно-полиг фическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная С,с юа ЮОО 3 Ф Ж 0 300 дуктов горения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева по высоте стопырулонов и экономии топлива, колпакснабжен дополнительно патрубком дляотбора высокотемпературных продуктовсгорания из его полости и возвратаих с дымовоэдушной смесью в полостькорпуса ниже уровня размещения горелок, при этом отношение диаметровдымозаборного колена и патрубка составляет 1,5-2,5.