Нагревательная печь

,8)др. Металл лургиздат, с, 175. ги(54) НАГРЕВАТЕ (57) Изобретен лургии и может Я ПЕЧ е осится к метал- использовано наб Гаи базд Возд ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ П(НТ СССР АВТОРСКОМУ Сви(71) Московский вечческий институт и Писследовательский ипроект"(56) Кривандин В.А. ические печи,-М.: Метал1962, с. 499 и 500, ри Я 01520120 А 1 предприятиях металлургической и машиностроительной отраслей промьпйпенности, Цель изобретения состоит в интенсификации процесса нагрева, Печь для нагрева содержит рабочую камеру 2, под которой размещены камеры 7 неполного горения и камеры 6 дожигания, заполненные слоем дробленого огнеупорного материала. Под камерами 6 и 7 размещен рекуператор 11, обеспечивающий подогрев воздуха, следующего на первичное горения. Продукты неполного горения из камер 7 поступают в рабочую камеру 2, а затем попадают в камеры 6 дожигания Нагрев металла происходит на горячем поду 3 в атмо- се сфере защитного газа2 з,п. ф-лы, 2 ил 1 табл. ЧЮС:Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на предприятиях металлургической и машиностроительной промьпппенности.5Цель изобретения - интенсификацияпроцесса нагрева.На Фиг. 1 изображена печь, поперечное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на Фиг. 1. 10Печь для нагрева содержит Футерованный изнутри металлический кожух 1, в верхней части которого размещена рабочая камера 2. Нижней частью камеры 2 (под) является огнеупорная 15 плита 3, на которой размещены нагреваемые заг отовки 4. В плите 3 выполнены отверстия 5; Под огнеупорной плитой 3 размещены камеры 6, примыкающие к камере 7, В камере 6 горизон тально установлена огнеупорная плита 8, образующая с камерой 7 зазор 9. Камеры 6 и 7 заполнены слоем 10 дробленого огнеупорного материала, Под камерой 6 размещен коробчатый метал-, 25 лургический рекуператор 11 с перегородками 12, Между камерами б в стенках выполнены дымовые каналы 13, объединенные коллектором 14. В верхней части камеры 6 над плитой 8 установ- щ лен узел 15 подачи бедной газовоздушной смеси или воздуха. К коробчатому рекуператору 11 подсоединен узел 16 подвода воздуха. Со стороны, противоположной узлу 16, в рекуператоре 11 вьпюлнено отверстие 17. Под камерой 7 размещен воздушный коллектор 18 с выходным отверстием 19.К воздушному коллектору 18 примыкает узел 20 подачи газа, К узлу 15 подачи бедной 40 газовоздушной смеси или воздуха примыкает металлическая насадка 21 с отверстиями 22. Узел 20 подачи газа включает трубу 23 подачи газа и металлическую насадку 24 с отверстиями 45 25, погруженную в слой 10 дробленого . огнеупорного материала камеры 7 на глубину (3-3,5)й, где д - приведенный средневзвешенный диаметр частиц дробленого огнеупорного материала,В рекуператор 11 подают воздух, а через сопло 20 - гаэ в количествах, соответствующих коэффициенту расхода воздуха Ы = 0,5, Газ и воздух затем смешиваются за отверстием 19 в слое 10. Смесь в камере 7 поджигается через отверстие в стенке печи, а продукты неполного горения (защитная нагревательная атмосфера), протекая через рабочую камеру 2, нагревают заготовки ч и через отверстие в поду 5инжектируются факелом, создаваемымгорелкой 15, которая работает с избытком воздуха. Затем продукты неполного горения дожигаются в камере 6,разделенной плитой 8 на два ярусатак, что,догорая в верхнем ярусе, газы проходят в нижнем ярусе вдоль поверхности рекуператора 11 и отдаюттепло воздуху в рекуператоре 11, азатем удаляются через каналы 13 вдымовой коллектор 14, После разогреваслоя дробленого огнеупорного материала в камере 6 через горелку 15 подают только воздух. Камеры 6 и 7 располагаются вдоль печи в шахматномпорядке с тем, чтобы температурноеполе и состав защитного газа былиравномерны в рабочей камере печи. Заготовки 4 транспортируются вдоль печи по направляющим от окна загрузкидо окна выгрузки,Выполнение в коробчатом рекуператоре 11 перегородок 12, обеспечивающих многоходовое поперечное движениевоздуха, повышает температуру подогрева воздуха в рекуператоре 11, темсамым увеличивается, температура продуктов горения, поступающих в рабочуюкамеру 2 из камеры 7, что обеспечивает интенсификацию малоокислительного нагрева заготовок 4.Выполнение на узлах 15 и 20 металлических перфорированных насадок 21и 24 позволяет повысить устойчивостьнеполного горения и дожигания, таккак практически исключает перекрытиенасыпным слоем дробленого огнеупорасечения, по которому протекает газовый поток. Кроме того, эта цель,достигается путем использования горенияв стационарном слое дробленого огнеупорного материала (беспламенное горение), устойчивость которого вьппе,чем при традиционном Факельном горении. Выполнение в верхней части камеры 6 узла 15 обеспечивает подачу в зту комнату недостающего воздуха и повышает устойчивость работы печи, Благодаря предлагаемой компоновке печи для нагрева достигается высокая эффективность использования тепла, т.е. высокий КПД и интенсивный малоокислительный нагрев заготовок. Это объясняется своеобразным замкнутымвокруг заготовок циклом тепла, в результате чего тепло от дожигания топлива частично передается теплоцроводностью через под печи заготовками5и н камеру неполного горения, а частично - первичному воздуху, который,практически беэ потерь, поступает напервичное горения и обеспечивает высокую температуру газов на выходе иэкамеры полного горения и соответственно в рабочей камере печи. Поперечные перегородки в рекуператоре вызывают зигзагообразное движение воздуха и равномерное обтекание поверхности теплообмена, Двустадийное сжигание газа н слое дробленого огнеупорного материала способствует снижениюобразования окислов азота, что создает благоприятный экологический эффект.%Для обеспечения безотказной работынасадки 24, находящейся в зоне горения, ее устанавливают в слое 10 дробленого огнеупорного материала на глубину (3-3,5)й, что не допускает перегрена материала насадки 24 вышео,600 С. Это явление объясняется тем,что по мере смешения газа, поступающего в слой 10 через отверстие 25,с воздухом, поступающим на горениечерез кольцевой зазор 19, образуетсягазовоздушная смесь. Однако смесь,готовая к горению, начинает сформиронываться на участке (3-3,5)д, чтоприводит на этом участке слоя к вяло 35му горению, не способному развить высокие температуры, а значйтгельное повышение температуры (до 100 фС) отме-чается на участке слоя н области,(6-8)с 1. 40Заполнение камер неполного горенияи камер дожигания слоем дробленого огнеупорного материала позволяет значительно увеличить устойчивость горения, так как при сжигании газа в слое(беспламенное горение) тепловые напряжения на два порядкавыше, чем притрадиционном (факельном) горении.Вместе с тем, выполнение в камерахдожигания горизонтальных плит, разде Оляющих каждую из этих камер на двасообщакщихся яруса, позволяет достигать более полного смешения продуктов сгорания с вторичным воздухом,тем самым обеспечивая сжигание топлива и увеличивая степень подогревапервичного воздуха, Последнее достигается также установкой н металлических коробчатых рекуператорах попереч ных перегородок, размещенньх н шахматном порядке, и вызывающих зигзагообразное движение первичного воздуха,Длина выступающей в слой части Температура в слоевблизи насадки, С Характеристикагорения газовойтрубы 150 380 540 580 670 800 860 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 НеустойчивоеТо же УстойчивоеТо же и и Организация сжигания газообразного топлива в стационарном слое дробленого огнеупорного материала поэноляет значительно снизить содержание н продуктах сгорания окислов азота,Формула изобретения 1. Нагревательная печь, содержащая футеронанный изнутри металлический кожух; под, горелки, дымовые каналы и подподовую камеру горения, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева, печь снабжена камерами неполного горения, установленными с одной боковой стороны печи, и камерами дожигания, размещенными с другой стороны печи, при этом каждая из камер дожигания разделена горизонтальной решеткой, плита установлена с зазором с камерой неполного горения, при этом камеры дожигания и камеры неполного горения заполнены слоем дробленого. огнеупорного материала, а горелки в камерах неполного горения размещены в слое дробленого материала на высоте (3,0- 3,5 И основания камер, где с 1 - приведенный средневзвешенный диаметр частиц дробленого огнеупорного материала, и имеют перфорированные насадкиВлияние высоты газовой насадки 24 н слое дробленого огнеупорного мате" риала, установленное н результате экспериментальных исследований при величине приведенного средневзвешенного диаметра элемента засыпки от 20 до 50 мм, отражено н таблице.1520120 Составитель О, РуТехред И.Ходанич ва КорректоР А, Обруч тор И, Дерба Тираж 530 Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6725/3ВНИИПИ Госуда нт город, ул. Гагарина,10 зводственно-издательский инат 2.Печьпоп, 1, отличающ а я с я тем, что.,под камерами дожигания установлены коробчатые металлические рекуператоры, сопряженные с камерами неполного горения, а в верхней части камер дожигания установлены газовые горелки,с перфорированными насадками, размещенные в слое дробленого огнеупорного материала.3. Печь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что коробчатые металлические рекуператоры имеют поперечные перегородки, расположенные в шахматном порядке.