Печь безокислительного нагрева

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 749662 27 В 3/00, С 21 О 1/ ЗОБ СВИДЕТЕЛ ЬСТ АВТО зводст вен но-техеста "ЭнергочеремиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградское проиническое предприятие Трмет"(56) Авторское свидетельство СССР)ч. 1222687, кл. С 21 О 9/00, 1983. Изобретение относится к устройствам для нагрева и термообработки металла, в частности длинномерных иэделий типа прутков или труб, и может быть использовано в машиностроении, металлургий и других отраслях промышленности.Известна проходная печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным сводом камеры нагрева с горелками и дожигания с соплами, рабочие окна для загрузки и выгрузкй нагреваемых изделий и дымоотвода, выполненный на входе в печь (см, авт, св. СССР М 378695, кл, Р.27 В 9./00 "1970), В камере нагрева горелками сжигают топливо с недостатком воздуха, Продуктами неполного сгорания топлива обогревают заготовку и одновременно зашивают ее от интенсивного окалинообразования, В камере дожигания воздухом, подаваемым через сопла, дожигают продукты неполного сгорания. Полученное тепло, разогревая промежуточный свод, участвует в теплообмене камеры нагрева,(54) ПЕЧЬ БЕЗОКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА (57) Сущность изобретения: печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным вводом камеры нагрева и дожигания, оборудованные соответственно горелками и воздушными соплами, рабочие окна с заслонками для загрузки и выгрузки нагреваемых иэделий, Между ра- бочими окнами камеры нагрева и камерой дожигания выполнены газоходы с выходом над ее соплами. Газоходы могут выполняться в трех вариантах: в кладке стен камер, между камерами и заслонками и в самих заслонках. 3 э, и. ф-лы, 4 ил,Продукты неполного сгорания топлива из камеры нагрева направляют в камеру дожигания через отверстия в промежуточном Ф своде, выполненные в зонах загрузки и выгрузки и снабженные шиберами.Чтобы избежать подсос холодного воздуха в печь через рабочие окна при загрузке и выгрузке и обеспечитьравномерное температурное поле, в камере нагрева поддерживают положительное давление, Однако. при этом происходит выбивание части продуктов неполного сгорания топлива через неплотности в окнах. загрузки и выгрузки. В результате часть продуктов неполного сгорания топлива дожигается не в камере дожигания, а вне почи, что приводит к увеличению расхода топлива на печь и резко ухудшает условия труда,Наиболее близкой к йредлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является печь безокислительного нагрева, содержащая разделенные промежуточным сводом камеры нагрева с горелками и дожигания с соплами и рабочие окна для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий, снабженные заслонками (см. авт. св, СССР М 1222687, кл. С 21 О 9/00, 1986), выбранная заявителем в качестве прототипа. В данной печи, в отличие отаналога, отвод дымовых газов выполнен в центре печи, что улучшает использование топлива в рабочем пространстве и конструктивно ближе к предлагаемому техническому решению,В известной печи в камере нагрева сжигают топливо с недостатком воздуха и осуществляют безокислительный нагрев металла. Продукты неполного сгорания топлива через отверстия в промежуточном своде поступают в камеру дожигания и дожигаются подаваемым через сопла вторичным воздухом, Постоянное избыточное давление в печи - обязательное условие безокислительного режима, При плотно закрытых заслонками рабочих окнах загрузки и выгрузки нагреваемых изделий все продукты неполного сгорания попадают в камеру дожигания. Но при этом ухудшаются условия теплообмена с изделиями, расположенными в районе рабочих окон, При не- плотностях в рабочих окнах часть продуктов неполного сгорания выбивается наружу, улучшая теплообмен, но ухудшая экономические показатели нагрева за счет роста потерь тепла. Причем как улучшение теплообмена, так и увеличение потерь топлива не поддаются контролю во времени из-за постоянного изменения многих параметров режима тепловой работы.Цель изобретения - экономия топлива и улучшение условий обслуживания путем снижения потерь продуктов неполного сгорания через неплотности рабочих окон и повышения равномерности нагрева иэделий в зонах загрузки и выгрузки.Указанная цель достигается тем, что в печи безокислительного нагрева, содержащей разделенные промежуточным сводом камеру нагрева с горелками и камеру дожигания с соплами и рабочие окна для загрузки и выгрузки нагреваемых изделий, оборудованные заслонками, между этими окнами камеры нагрева и камерой дожигания вйполнены газоходы с выходом над соплами, причем газоходы могут быть выполнены как в кладке стен камер, так и между камерами нагрева и заслонками или в самих заслонках,Сообщение окон с камерой дожигания газоходом обеспечивает попадание продуктов неполного сгорания топлива из зон окон не в окружающую среду, а в камеру дожигания, а также создает дополнительную по стоянную циркуляцию греющих газов, что в свою очередь способствует достижению равномерного температурного поля по всему рабочему объему камеры нагрева, следовательно, оптимизации условий теп-. лообмена и нагрева изделий по всей длине полезного пода печи,Давление в печи поддерживают положительным и постоянным на уровне пода для исключения подсоса в рабочее про 10 странство воздуха и нарушения состава защитной среды в камере нагрева, При этом количество циркулирующего через газоход из камеры нагрева в камеру дожигания про 15 дуктов неполного сгорания топлива определяется не величиной давления в камере нагрева, а скоростью истечения воздуха из сопл дожигания, т, к, выполнение выхода гаэохода в камере дожигания над соплами для подачи вторичного воздуха позволяет 20 эжектировать циркулирующий газ через газоход,При увеличении расхода топлива пропорционально увеличивают расход вторичного воздуха, что приводит к возрастанию скорости истечения его из сопл и увеличению количества циркулирующего газа.Размещение газохода между кладкой стен печи и заслонкой, а также в заслонке 30 расширяет варианты конструктивного выполнения предлагаемой печи, Изобретение отличается от прототипа тем, что в данной конструкции печи выполнены газоходы между окнами загрузки и выгрузки и камерой дожигания, причем выходы гаэохода расположены над соплами вторичного воздуха. Газоходы размещены 35 либо в кладке стен камер, либо внутри заслонок, либо между кладкой стен печи и"новизна".При анализе известных технических решений не обнаружено устройство для сообщения рабочих окон с камерой дожигания газоходом, выход которого выполнен над соплами вторичного воздуха, что позволяет сделать вывод о соответствии этих признаков критерию "существенные отличия",На фиг. 1 изображена печь, общий вид; на фиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -50 вариант размещения газохода между печью и заслонкой; на фиг, 4 - вариант размещения гаэохода в заслонке,Печь содержит камеру нагрева 1, под 2,горелки 3, промежуточный свод 4, окна 5загрузки и выгрузки нагреваемых иэделий, заслонки 6, камеру дожигания 7, сопла 8 вторичного воздуха, свод 9, торцовую стену 10, газоход 11, отверстия 12 в промежуточ 40 заслонками, Таким образом заявленное техническое решение соответствует критериюном своде 4, дымоотвод 13 в своде 9, вход 14 в газоход 11 и выход 15 гаэоходэ.Отверстия 12 размещены в промежуточном своде 4 в начале и конце камер 1 и 7 над окнами 5 загрузки и выгрузки изделий. 5 Вход 14 гаэохода расположен на уровне пода 2, а выход 15 - между соплами 8 и сводом печи 9;Печь работает следующим образом.Нагреваемое изделие укладывают че рез окно загрузки 5 на под 2 при поднятых заслонках 6. Один конец нагреваемой заготовки располагают в окне загрузки, другой - в окне выгрузки для удобства подачи заготовки в печь и извлечения из печи, Горелка ми 3 сжигают топливо с недостатком воздуха. Продукты неполного сгорания нагревают заготовку и одновременно предохраняют ее поверхность от интенсивного окисления. Продукты неполного сгорания 20 топлива проходят по камере нагрева 1.между подом,2 и промежуточным сводом 4 и через отверстия 12 в промежуточном своде и газоходы 11 в рабочих окнах 5 поступают в камеру дожигания 7, где дожигаются вто ричным воздухом, подаваемым через сопла 8., Конструктивные элементы камеры дожигания, включающие промежуточный свод 4, свод 9 и сопла 8, образуют эжектор. Воздушные струи, исходящие из сопла 8 и 30 заполняющие пространство между промежуточным сводом 4 и сводом 9, создают разрежение в окне 12 и выходе 15 газохода. За счет разрежения продукты неполного сгорания из камеры нагрева 1 поступают в 35 камерой дожигания 7. Большая часть их проходит через отверстие 12, меньшая - через вход 14 газохода 11 и через выход 15 поступает на дожигание между соплами 8 и сводом 9. Таким способом обеспечивают 40 постоянную циркуляцию греющих газов в рабочих окнах 5 загрузки и выгрузки.В камере дожигания 7 греющие газы, перемещаясь к дымоотводу 13, нагревают45 промежуточный свод 4 и тем самым пг редэ ют свое тепло в камеру нагрева 1.Сообщение рабочих окон 5 скамерой дожигания 7 газоходом 11 обеспечивает стабильное прохождение и постоянную циркуляцию греющих газов в рабочих окнах 5, равномерный нагрев и защиту поверхности от окисления по всей длине заготовки,Размещение выхода 15 гээохода над соплами дожигания 8 создает условия качественного дожигания продуктов неполного сгорания за счет улучшения перемешивания их с воздухом.Размещение газоходэ между камерами и заслонкой или в самой заслонке дает вазможность для конкретных условий испольэовать приемлемый вариант. Для действующей печи возможно выполнение гээохода в заслонке, т. к, это йатребует минимальных затрат. При текущем ремонте удобнее выполнить каналы между заслонкой и камерами в стенах печи, При капитальном ремонте и замене кладки каналы выполняют в стенах печи. формула изобретения 1, Печь безокислительного нагрева содержащая разделенные промежуточным сводом камеру нагрева сгорелками и камеру дожигания с соплами, окна загрузки и выгрузки с заслойкаМй;-о-т л й" чэ ю щ а я - с я тем, что, с целью экономии топлива и улучшения условий обслуживания, она выполнена с газоходэми, размещеннымимежду каждым окном загрузки и выгрузки и камерой дожигания с выходом нэд соплами.2;Печь по и, 1, отл и ч а ю щ а я с я тем, что гаэоходы выполнены в кладке стен камер.3. Печь по п, 1, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что газоходы выполнены между камерами и заслонками.4. Печь по и, 1, о тл и ч а ю щ а я с ятем, что газоходы выполнены в заслонках:1749662 Составитель В, РубинчикРедактор М. Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор мчик Заказ 2585 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ ССС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10