Способ нагрева бунтов стального проката Советский патент 1983 года по МПК C21D9/52 

Изобретение относится к термическим печам, спользуемым в метгллургической и метизной ромышленности.

Известен способ нагрева бунтов, используеый в термических колпаковых печах, где топы бунтов расположены вертикально н изоированы от рабочего пространства металлиеским муфелем. В стенде печи установлен ентилятор с направляющим устройством, со-, дающим циркуляцию контролируемой атмосферы. Нагрев бунтов осуп(ествляется излучением муфеля и теплоносителем в виде контролируемой атмосферы, движущимся вдоль внешних и внутренних поверхностей стопы бунтов 11 .

Недостаток данного способа заключается в большом удалении зоны генерации тепла от нагреваемого изделия, причем передача тепла идет через экран в виде муфеля, что замедляет нагрев. На создание вынужденной конвекции контролируемой атмосферы затрачивается дополнительная знергия. Способ сложен в осуществлении, так как требует установки , стендового вентилятора.

Наиболее близким к предложенному является способ нагрева бунтов в камерной термической печи, включающий осевую подачу потоков теплоносителя в рабочем объеме печи через бунт и его рециркуляцию .Стопы i бунтов располагаются вертикально на подставках пода и один-два ряда вдоль печи. Нагрев бунтов осуществляется излучением свода и стен печи и конвекцией продуктов горения, выходящих из топок 2.

Недостаток известного способа в том, что тепло передается излучением и конвекцией в основном внещним поверхностям стоп бунтов. На поверхность внутренних полостей стоп бунтов тепло передается только излучением свода печи. В результате садка бунтов нагревается медленно и неравномерно. Производительность печи низкая. Для термических дехов металлургических заводов она составляет 40- 60% от производительности печи при отжиге аналогичнтх марок стали в прутках.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нагрева бунтов стального проката, преимущественно горизонтально расположенных на поду печи, включающему осевую подачу потоков теплоносителя в рабочем объеме печи через бунт и рециркуляцию его, поток теплоносителя через нзделие подают под углом в сторону опорной части бунта не более 18° относительно его горизонтальной оси.

На фиг. 1 показан пример устройства для осуществления предлагаемого способа, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А На фиг. 1.

Печь имеет рабочее пространство, ограниченное сводом 1, подом 2 и боковыми стенками 3, подподовые топки 4 с рециркуляционными 5 и выходными 6 каналами, основные 7 и дополнительные 8 горелки, сопла 9 энергоносителя. В рабочем пространстве на подставjcax 10 размещают горизонтальные стопы бунтов 11, имеющие внутренние цилиндрические полости.

Q Сопла дополнительных горелок и знергоносителя направлены под углом в сторону опорной части стопы не более 18° относительно горизонтальной оси. Ось цилиндрической полости горизонтальной стопы бунтов проходит через срез сопла дополнительной горедкй. Способ осуществляется следующим образом. Струя продуктов горения из основной горелки инжектирует через рециркуляционный канал отработанные печные газы. Смесь свежих и отработанных газов (теплоноситель) попадает в камеру нагрева через канал выхода и омьшает садку бунтов сверху. Струя свежих продуктов горения из дополнительной горелки и струи энергоносителя формируют слившуюся струю, которая протекает через внутреннюю полость стопы бунтов, образуя с внутренней поверхностью стопы бунтов неполный эжектор. Разрежение, возникающее на начальном участке струи, вызывает подсос окружающих печных газов в том числе и сквозь стенки стопы бунтов через зазоры между витками. В результате этого тепло подводится непосредственно к каждому витку бунта, которые быстро нагреваются. В то же время струя высокотемпературного теплоносителя в

5 результате подсоса охлажденных печных газов понижает свою температуру и в месте соприкосновения с внутренней поверхностью стопы бунтов не перегревает ее, а частично , продавливается между витками бунтов и

0 быстро нагревает их.

Таким образом, стопа бунтов нагревается излучением и конвекцией с двух сторон и дополнительно конвекцией в зазорах между витками.

5 Уменьшение длительности нагрева стопы бунтов достигается за счет уменьшения прогреваемой толщины S стенки стопы бунтов вдвое (двухсторонний нагрев).

Фильтрация теплоносителя между витками

0 бунтов дополнительно ускоряет нагрев за счет увеличения эквивалентного коэффициента теплопроводности ( Л э ) внутренний тепловой поток (q) увеличивается:

/Э -1/3t ,

где Л - перепад температур между по- верхностью и центром изделия.

Наклон струи теплоносителя в сторону опррной части бунта обусловлен необходимостьюкомпенсации искривления струи под. действием подъемных сил, вызванных разностью температур струи и окружающей печной среды.

Максимальная подъемная сила возникает прт сжигании струи природного газа. Угол наклона ее в 18 позволяет получить направление струи в полости стопы бунтов, близкое к горизонтальному. При этом температура смеси газов в струе к зтому моменту близка к окружающей н дальнейшее искривление ,струи не происходит .

При сжигании других смесей газов температура продуктов горения ниже и искривление струи меньше.

СПОСОБ НАГРЕВА БУНТОВ СТАЛЬНОГО ПРОКАТА, 1феимущественно гохжзонтально расположенных на поду печи, включаю-, щий осевую подачу потоков теплоносителя в рабочем объеме печи через бунт и решркуля1ШЮ его, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, поток теплоносителя через изделие подают под углом в сторону опорной части бунта не более 18° относительно его горизонтальм ной оси. СП О -, 1. со