СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАДИАЦИОННОЙ ТРУБЫ Российский патент 1998 года по МПК F23D14/12 

Изобретение относится к трубчатым радиационным нагревателям (радиационным трубам), применяемым для обогрева различных термических печей, в том числе с контролируемой атмосферой, и печей-ванн.

Известен традиционный способ эксплуатации, при котором радиационную трубу монтируют в печь и эксплуатируют в течение длительного времени до разрушения корпуса или колен, или образования их таких пластических деформаций, при которых работа газовой горелки становится невозможной. При данном способе эксплуатации равномерности нагрева корпуса по длине достигают за счет растяжения факела при обеспечении диффузорного горения газа, но полностью устранить наличие местных перегревов не удается.

На примере эксплуатации радиационных труб ω -образной формы Агрегата непрерывного отжига листопрокатного производства АО "Новолипецкий металлургический комбинат" установлено, что величина перегрева корпуса подводящих ветвей по сравнению с отводящими, особенно по месту начала факела газовой горелки, при повышении температуры термообработки проката возрастает и может достигать 60-80^oC. Это приводит к ускорению протекания процессов высокотемпературной ползучести металла перегретых участков, усилению их деформации и разрушению. При этом отводящие ветви радиационных труб имеют значительно меньшие величины деформации и разрушаются очень редко (не более 2% от всех разрушений труб).

Целью изобретения является повышение длительности эксплуатации радиационной трубы за счет обеспечения равномерности деформации корпуса по длине в процессе эксплуатации.

Поставленная цель достигается поворачиванием радиационной трубы на 180^o вокруг ее продольной горизонтальной оси симметрии. Интервалы времени между поворотами определяют как 0,03...0,9 от регламентированного срока эксплуатации радиационных труб в данной камере (секции) печи или всей печи в зависимости от преобладающих в ней температур термообработки металла. Поворот радиационной трубы целесообразно производить во время профилактических остановок печи.

Известно, что на скорость ползучести металла оказывают влияние два основных фактора - температура нагрева и величина исходных напряжений, возникающих в данном случае от действия собственного веса радиационной трубы. При повороте радиационной трубы на 180^o напряжения изменяет знак и деформирование корпуса начнет происходить в направлении, противоположном первоначальному, тем самым частично или полностью устраняя первоначально приобретенную деформацию.

Основными требованиями к радиационной трубе для осуществления операции поворачивания являются наличие симметрии ее корпуса относительно продольной горизонтальной оси, изготовление подводящей и отводящей ветвей из одной и той же марок стали, а также конструкция опор колен должна позволять осуществление данной операции. В случае использования радиационной трубы с несимметричной конструкцией опор (типа швеллера или других конфигураций) возможно осуществление их срезки и последующей приварки с поворотом на 180^o или комплектация дополнительными элементами (вкладыши, надставки и т.п.).

Следует отметить, что осуществление поворота радиационн6ых труб с интервалами времени менее 0,03 от регламентированного срока их эксплуатации мало целесообразно, поскольку затраты на осуществление данной операции не покрываются величиной экономического эффекта от повышения их срока эксплуатации (особенно в крупных агрегатах с большим количеством радиационных труб). При интервалах времени между поворотами более 0,9 в корпусе подводящих ветвей по месту наибольшей кривизны происходит образование очагов хрупкого разрушения металла, что делает дальнейшую эксплуатацию нагревателей малоэффективной, а также может приводить к поломкам при выполнении операции поворота.

Осуществление поворота радиационных труб при их эксплуатации на 180^o позволит повысить стойкость нагревателей в 1,5...1,7 раза.

Использование: в трубчатых радиационных нагревателях (радиационных трубах), применяемых для обогрева различных термических печей, в том числе с контролируемой атмосферой, и печей-ванн. Сущность изобретения: радиационную трубу поворачивают на 180^o вокруг ее продольной горизонтальной оси симметрии, который целесообразно производить во время профилактических остановок печи. Интервалы времени между поворотами определяют ка 0,03 - 0,9 от регламентированного срока эксплуатации радиационных труб в данной камере (секции) печи или всей печи в зависимости от преобладающих в ней температур термообработки металла. Осуществление поворотов радиационной трубы на 180^o позволит повысить срок ее эксплуатации в 1,5 - 1,7 раза. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ эксплуатации радиационной трубы, включающий монтаж в печь, нагрев корпуса за счет тепла от сжигания топлива внутри него и длительную выдержку при температурах эксплуатации, отличающийся тем, что при эксплуатации радиационную трубу поворачивают на 180^o вокруг ее продольной горизонтальной оси симметрии, причем интервалы времени между поворотами определяют как 0,03 - 0,9 от регламентированного срока эксплуатации радиационных труб в данной печи. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что радиационную трубу поворачивают во время профилактических остановок печи.