СПОСОБ ПРОДУВКИ УПЛОТНЯЮЩИХ ТАМБУРОВ ЗАГРУЗКИ ПЕЧЕЙ Российский патент 2001 года по МПК F27D7/06 F27B9/04 

Изобретение относится к металлургии, а именно к процессам использования контролируемых атмосфер при термообработке металла для продувки входных уплотняющих тамбуров (шлюзов) проходных печей светлого отжига металла.

Известен способ продувки входного и выходного уплотняющих тамбуров проходной печи свежим защитным газом с последующим отводом его после тамбуров в воздушный бассейн (А.В.Васильев и др. "Автоматизация пламенных печей в машиностроении", М., Металлургия, 1970 г., с 199-209).

Недостатком этого способа является значительный расход свежего защитного газа и, следовательно, большие затраты энергоресурсов на его производство, в т. ч. природного газа, электроэнергии, воды и материалов - моноэтаноламина и цеолитов, расходуемых на производство экзотермического газа на агрегатах для производства защитной атмосферы типа N₂ - 800П.

Наиболее близким к изобретению является способ продувки уплотняющих тамбуров загрузки и выгрузки печи, включающий подвод свежего защитного газа в камеру нагрева, отбор печного защитного газа из камеры нагрева и последующую подачу его на продувку тамбуров загрузки и выгрузки (Чертеж N 1647-500 от 17.06.71, институт "Стальпроект", Москва).

Недостатком этого способа является значительный расход защитного газа на печь, т. к. в связи с непрерывностью продувки тамбуров происходит утечка в помещение цеха печного защитного газа во время открывания входных затворов тамбуров. При этом резко падает давление в камере нагрева печи. Для компенсации колебаний давления в эти периоды увеличивают подачу защитного газа в камеру нагрева.

Расположение точек подвода свежего защитного газа и отвода печного защитного газа в одной и той же зоне камеры нагрева приведет к тому, что свежий защитный газ в объеме камеры нагрева не будет перемещаться навстречу обрабатываемому материалу, а по законам аэродинамики будет перемещаться по пути наименьшего сопротивления к тамбуру выгрузки и будет сразу удаляться через тамбур, не выполняя своего основного назначения, т.е. предохранять металл от окисления. Для компенсации этого в камеру нагрева необходимо подавать дополнительное количество защитного газа.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в предлагаемом способе продувки уплотняющих тамбуров загрузки печей, включающем отбор части печного защитного газа и последующую его подачу на продувку тамбуров загрузки согласно изобретению, отбор части печного защитного газа осуществляют из свечи сброса проходных печей светлого отжига прутков, смешивают его со свежим защитным газом в соотношении 5:1 и подают на продувку входных тамбуров проходных печей светлого отжига бунтов проволоки, причем отбор свежего защитного газа осуществляют из свечи сброса агрегатов для производства защитной атмосферы газозащитной станции.

Технический результат от применения заявляемого изобретения заключается в сокращении расхода свежего защитного газа на продувку входных уплотняющих тамбуров проходных печей и частичной стабилизации давления в рабочем объеме печи (улучшается аэродинамический режим работы печи) за счет выравнивания давления в коллекторе свежего экзогаза перед печами в связи с сокращением отбора и использованием части печного экзогаза и свежего, ранее сбрасываемых в воздушный бассейн. Экономия свежего защитного газа составит ориентировочно 530-670 м³/ч на пять печей светлого отжига бунтов проволоки.

Кроме того, стабилизируется давление как в печах светлого отжига бунтов проволоки, так и в печах светлого отжига прутков.

Отбор части печного защитного газа из свечи сброса проходных печей светлого отжига прутков позволяет сократить расход свежей защитной атмосферы и, частично, стабилизировать давление в рабочем пространстве печи за счет улучшения аэродинамического режима работы печи.

Смещение отработанного защитного газа из печи светлого отжига прутков со свежим защитным газом в соотношении 5:1 позволяет улучшить качество продувочного газа и, тем самым, обеспечить гарантированную продувку входных тамбуров печей отжига бунтов проволоки.

Отбор свежего защитного газа из свечи сброса агрегатов для производства защитной атмосферы газозащитной станции позволяет выравнивать давление в коллекторе свежего экзогаза перед печами, т.к. из этого коллектора атмосфера не будет подаваться во входной затвор для его продувки.

На чертеже изображена схема для осуществления способа продувки уплотняющих тамбуров загрузки печей.

Схема содержит 5 печей 1 светлого отжига бунтов проволоки, состоящих из камеры нагрева, тамбура загрузки 2 и выходного тамбура 3. Камера нагрева печей 1 снабжена линией подвода свежего защитного газа (не показано) от агрегатов для производства защитной атмосферы газозащитной станции, от которых осуществляется подвод свежей атмосферы и к печам 5 светлого отжига прутков. На линиях отбора 6 части печной защитной атмосферы из свечи 7 сброса отработанной печной атмосферы печей 5 установлены отсечные клапаны 8 и задвижка 9. Сброс отработанной атмосферы из печи 5 регулируется дросселем 10.

Подача свежего экзогаза к печам 1 и 5 осуществляется от агрегатов 4 газозащитной станции.

Линии 6 отбора объединены в трубопровод 11, на котором установлены задвижка 12, холодильник 13, газодутьевое устройство 14 и задвижка 15.

Коллектор 16 служит для подачи смеси газов к тамбурам загрузки 2 через отсечные клапаны 17. На конце коллектора 16 установлена свеча сброса с регулирующим клапаном 18 для сброса избытка газа при работе не всех печей 1.

Тягодутьевое устройство 14 имеет байпасный трубопровод с регулирующим клапаном 19.

Для отбора свежего защитного газа и образования смеси, подаваемой на продувку входных тамбуров 2, всасывающая часть трубопровода 11 соединена со свечой 20 сброса избытка свежего защитного газа от агрегатов 4 через клапан 21. Давление перед свечой 20 поддерживается регулирующим клапаном 22.

Свеча 20 соединена через регулирующий клапан 23 с трубопроводом 24 подачи свежего защитного газа к печам 1 и 5.

Тамбуры 2 загрузки печей 1 снабжены трубопроводами 25 для отвода использованного продувочного газа на свечу.

Пример осуществления способа
В начальный период работы на нагретые до 800^oC ... 900^oC камеры нагрева печей 5 отжига прутков подают свежий защитный газ в количестве 750 м³/ч. После полного взаимодействия с термообрабатываемым металлом отработанный печной газ отводится через регулирующий 10 и отсечной 9 клапаны на свечу 7 в воздушный бассейн.

На печи 1 светлого отжига бунтов проволоки также подают свежий защитный газ по трубопроводу 24 от агрегатов 4. Отработанный печной газ из печей 1 отводится по своему коллектору (не показан).

Входной 2 и выходной 3 уплотняющие тамбуры печи 1 продуваются свежим защитным газом от агрегатов 4, при этом избыток свежего защитного газа от агрегатов 4 сбрасывается через регулирующие клапаны 22, 23 на свечу 20 (клапан 21 закрыт).

В установившемся режиме двух типов печей начинают отбор отработанного защитного газа из печей 5 для продувки входных тамбуров 2 печей 1. Для этого включают в работу "на себя" тягодутьевое устройство 14 через байпасный трубопровод с регулирующим клапаном 19.

По мере увеличения нагрузки на газодувку 14 открывают клапаны 8, 12, 15, 21 и закрывают клапаны 9, 19, 22. Из печей 5 отбирают 500 м³/ч отработанного печного газа, а от агрегатов 4 - 100 м³/ч свежего защитного газа. Смесь газов после холодильника 13 поступают в тягодутьевое устройство 14 и после компремирования через задвижку 15 подается в коллектор 16 и сбрасываются на свечу через регулирующий клапан 18.

После обеспечения заданного давления в коллекторе 16 подачи свежей защитной атмосферы на входные тамбуры 2 отключается и их продувку осуществляют смесью отработанного защитного газа, отбираемого из свечи 7 сброса проходных печей 5 светлого отжига прутков и свежего защитного газа, отбираемого из свечи 20 сброса от агрегатов 4 газозащитной станции в соотношении 5:1 (т.е. 500 м³/ч - отработанного и 100 м³/ч - свежего защитного газа).

После продувки тамбуров 2 отработанная смесь газов сбрасывается по трубопроводу 25 на свечу.

Таким образом, способ продувки входных тамбуров проходных печей обеспечивает сокращение расхода свежего защитного газа на продувку уплотняющих тамбуров, частично стабилизирует давление в рабочем объеме печи за счет выравнивания давления в коллекторе свежего защитного газа.

Использование: относится к процессам использования контролируемых атмосфер при термообработке металла для продувки входных уплотняющих тамбуров (шлюзов) проходных печей светлого отжига металла. Сущность: способ включает отбор части печного защитного газа и последующую его подачу на продувку тамбуров загрузки. Отбор части печного защитного газа осуществляют из свечи сброса проходных печей светлого отжига прутков, смешивают его со свежим защитным газом в определенном соотношении и подают на продувку входных тамбуров проходных печей светлого отжига бунтов проволоки. Отбор свежего защитного газа осуществляют из свечи сброса агрегатов N₂-800П газозащитной станции. Применение способа сокращает расход свежего защитного газа на продувку входных тамбуров проходных печей и частично стабилизирует давление в рабочем объеме печей как в печах светлого отжига бунтов проволоки, так и в печах светлого отжига прутков. 1 ил.

Способ продувки уплотняющих тамбуров загрузки печей, включающий отбор части печного защитного газа и последующую его подачу на продувку тамбуров загрузки, отличающийся тем, что отбор части печного защитного газа осуществляют из свечи сброса проходных печей светлого отжига прутков, смешивают его со свежим защитным газом в соотношении 5 : 1 и подают на продувку входных тамбуров проходных печей светлого отжига бунтов проволоки, причем отбор свежего защитного газа осуществляют из свечи сброса агрегатов для производства защитной атмосферы газозащитной станции.