Печь безокислительного нагрева металла

Союэ СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Занвлено 07.07,79 (21) 2778282/22-02 с присоединением заявки М Гесударстйеннмй ксмнтет СССР до делам наевретеннй к атхрытнйДата опубликования описания 23,06,81 Ведерников, В. Я, Литвинов, А ащенко, В, В. Воителев, Л, И. Н, А, Кабанцев, Р.Н.Гордейчик металлургический институт, Че и, Центральный научно-исследо лургии и Челябинский госупарс ванию металлургических завода 72) Авторы изобретени В . В. Шавкун, Г. Г. Л. А. Шульц, А. И. В М, С. Богоявленский,. А, Доброхотов,"1: ДУ пйби нсКни:." ватепьский твенный" кий вечернийргический зав Московс металлу институ институ 7) Заявители ерной метао проектнро 54) ПЕЧЬ БЕЗОКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА 2 Изобретение относится к тепловой сбработке металла, в частности к нагреву металла в промышленных печах открытым пламенем перед горячей обработкой давлением, и может быть применено на металлургических заводах.Известны проходные печи для нагрева металла в обычной окислительной атмосфере с горелками, работающими с коэффициентом расхода воздуха и Ъ 1,0, имеющие зоны нагрева, томления, шлаковик для сбора жидкой окалины. Толкательная печь для нагрева стальных слябов, например, иэ трансформаторной стали, содержит 2,5-4 % кремния, до температуры прокатки около 1400 С 1,Эта печь33 оборудована приспособлениями для уделения окалины: шлаковыми желобами и дополнительными горелками в шлакови. ке.ЮНаиболее близкой к предлагаемой является методическая печь для безокислительного нагрева металла, содержащая камеры нагрева, томления металла и дожигания продуктов неполного сгорания с подводом вторичного воздуха через сопла, горелки, дымопровод и герметизиру ющий кожух 21.Существенным недостатком при нагревев этой печи является окисление металла в начале нагрева в зоне дожиганиягазов, последующее восстановление окисной пленки в томильной зоне и образование плотно сцепленного с металломтонкого слоя, При нагреве, например, трансформаторной стали наличие этого приповврхностного дефектного слоя, состоящего зв частично или полностью восстановленной до железа окалины, а также эоны внутреннего окисления таких актюных элементов, как кремний и др., зоны обеднения кремнием приводит к снижению качества металла вследствие эаканавания окалины при прокатке, ухудшению электромагнитных свойств стали и т.п. Недостатком конструкции герметизирующего кожуха и системы наддува воздуха под кожух является увеличениеокисления металла вследствие проникновения воздуха в зону безокислительногонагрева печи через неплотности кирпичного свода, недостаточная вентиляциясо стороны боковых стен, а также загряз 5нение окружающей атмосферы выбрасываемыми ив-под кожуха вредными газами,содержащими окись углерода и др.Цель изобретения - повышение качества металла путем перевода приповерхностного дефектного слоя в окалину обычного нагрева, стекающую в печи при высокойтемпературе (для трансформаторной стали)ви легкую удаляемую гидросбивом передпрокатной клетью, и уменьшение количест 15ва вредных выбросов в атмосферу.Поставленная цель достигается тем,что печь снабжена расположенной за камерой томления и над шлаковиком камрой окислительного нагрева, соединенной с дымопроводом.1Кроме того, она снабжена вытяжнойвентиляцией, соединяющей полость кожухапечи с дымопроводом,На чертеже представлена данная проходная печь, продольный разрез.Печь содержит камеру 1 нагрева, вкоторой осуществляется нагрев слябовот температуры посада до заданной тем 30пературы, камеру 2 томления, предназначенную для выравнивания температурыпо сечению и поверхности металла, расположенную над камерой нагрева камеру 3дожигания в которую подается вторичЭ35йый воздух. через коллектор с соплами4, расположенные в боковых стенах горелки 5, работающие с коэффициентом расхода воздуха й -0,5, Отбор дымовых газов из печи осуществляется через дымовой40канал 6 в дымопровод 7.Камера 8 окислительного нагрева расположена в торце печи за камерой томления и отделена от нее разделительнойперегородкой 9, Длина камеры окислительного нагрева 8 равна " 1,5 В,ще В - ширина сляба. С боковых сторонкамера имеет дополнительные горелки1 О, работающие при 0;5В ( 1,2, исопла 11 для подачи вторичного возду 50ха,Слябы в камере окислительного нагрва продвигаются по нескольким металлическим фасонным брусьям 12. закрепленвым на широких (400-600 мм). перекрытиях 13 арочного типа из огнеупорногокирпича или блоков.Под камерой окислительного нагревара:иопожен шлаковик 14 сгорелками 15 окислительцого нагрева и леткой 16 для удаления жилкой окалины в шлакс вую чашу 17.Дымовой канал 18 с волоохлажлаемым клапаном 19 соединяет летку 1 нлаковика и лымопровод печи.Вся печь заключена в листовой металлический кожух 20, цависаюп 1 ий цал боковыми стенами и торцами печи, Таким образом, пространство под кожухом через проемы 21, сообщается с атмосферой леха, Газы через сборный коллектор 22 вытяжной вентиляции отсасываются вентилятором в дымопровод 7, Основная часть газа - около 80 % - отсасывается от проема 21 над торцом выдачи.Работа печи осуществляется следующим образом.В камере томления прн помощи гор. лок 5 происходит первичное сжигание топлива с коэффициентом расхода обогащенного кислородом. возлуха и - 0,5.Продукты неполного сгорания, выходящие из этой камеры в камеру нагрева, дсжигаются в верхцей ее части - зоне 3 дожигания. КонФигурация зоцы дожигания и встречный подвод вторичного возлуха исключает попадание продуктов дожигания ца металл.Слябы, например, трансФорматорной стали проталкиваются печным толкателем через камеры нагрева и томления по металлическим брусьям, выступающим над кладкой пода. Й камере окислительного нагрева каждый сляб находится 2-3 миц, в соответствии с периодом проталкивания и темпом выдачи слябов, За это короткое время под влиянием окислительцой атмосферы с Л Ъ 1,0 и температуры 14000" приповерхностный дефектный слой полностью быстро окисляется и переходит в окалину с такой же структурой, как после обычного окислительцого нагрева, Толщина удаляемого приповерхностцого слоя металла регулируется изменением окислительной способности атмосферы камеры окислительного нагрева, а именно изменением количества подаваемого в сопла 11 вторичного воздуха при работе горелок толь ко в режиме г 0,5, а при возможности регулирования горелок - изменением их коэффициента расхода воздуха ло необходимого в диапазоне О, ( Г б 1, 2,Для улучшения стекацня окцлиць с кладки перекрытия и уменьшения окисленин бруса на перекрытцг цд уровня5 Я 401 верха наносится слой огнеупорной массы с уклоном в сторону стекания окалины.Наличие борова и разрежение в нем обеспечивает постоянное направленное движение продуктов полного сгорания из камеры окислительного нагрева и шлаковика. Это предотвращает попадание окислительной атмосферы из камеры окислительного нагрева .в зону безокислительного нагрева, а также способствует луч О шему омыванию слябов и их окислению в камере 8, поддерживает высокую температуру и жидкотекучесть окалины в шлаковике, что исключает затвердевание окалИны, зарастание подины шлаковика, 15 зашлаковывание летки и необходимость ее последующего прожигания. При этом шлаковая чаша должна примыкать к шлаковой -лвтке плотнее, с минимальным зазором.Предлагаемая конструкция кожуха и 20 . система вытяжной вентиляции обеспечива 59 4Таким образом, данная конструкция печи безокислительного нагрева металла, например, слябов трансформаторной стали, сбладает рядом преимуществ по сравнению с известными. Сбщий экономический эффект нагрева металла в данной конструкции печи составляет 7,7 руб/т,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент фРГ2363476,кл. Г 27 В .9/22, 1975,2. Авторское свидетельство СССР141771, кл. С 210 9/00, 1961. ют постоянное прас асывание окружающей атмосферы от проема 21-пространство между кожухом и кладкой стен и свода25 к сборному коллектору 22 вытяжной вентиляции. Захватываемые при этом вредные газы, выделяющиеся из печи - СО и др. - не выбрасываются в окружаюпую атмосферу, а направляются в дымопровод 7. Там они полностью дожигаются благодаря боль шому избытку кислорода в отсасываемых газах и высокой температуре в дымопроводе. Этим значитель но уменьшается загрязнение воздушной атмосферы и окружающей среды,35 формула изобретения 1. Печь безокислительного нагрева металла, содержащая кожух, камеры нагрева, томления и дожигания продуктов неполного сгорания , горелки, сопла для подвода вторичного воздуха, шлаковик идымопровод, о тл ич а ющ аяся тем, что, с целью повышения качества металла, печь снабжена, расположенной за камерой томления и над алаковиком, камерой окислительного нагрева, соединенной с дымопроводом.2. Печь по и. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу, она снабжена вытяжной вентиляцией, соединяющей полость кожуха печи с дымопроводом.рректор Ю, Макаренк одп Патент", г, .Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 4668/35 Тираж 618 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Ра