Методическая печь Советский патент 1984 года по МПК F27B9/20 F27B13/00 

Изобретение относится к нагревательньм печам с методическим режимом нагрева и может быть использова но в металлургической, машиностроительной, автомобильной и ряде других отраслей промыншенности. Существенное увеличение произво дительности крупносортных и особенно листовых прокатных станов требует увеличения производительности пр лета нагревательных печей, что может быть peuieHo двумя способами либо увеличением парка печей при не изменной интенсивности нагрева, либо интенсификацией нагрева в сущест вующих печах, что несомненно.рациональнее, ибо решается при значител но меньших капитальных затратах. Нагрев металла (слябов, блюмовj перед прокаткой осуществляется в основном в методических печах различных конструкций. Данные печи ста ливаются газообразным топливом с различной калорийностью, которое по дается из горелок, установленных р сварочных и томильной зонах. Нагр заготовок происходит в основном за счет теплоотдачи излучением от клад ки к металлу, Повышение тепловой мощности печи за счет увеличения расхода топлива, подаваемого в сварочные зоны, приводит к повы1лению температуры «кладк и снижению ее стойкости в условиях высоких температур и агрессивного воздействия окалины, что существенно снижает срок ее службы, Известна нагревательная печь для нагрева цилиндрических заготовок, содержащая скоростные горелки, уста новленные в своде печи, подвижный сплошной керамический под, механизм перемещения пода и неподвижный упор 1 1. Недостатком данной конструкции печи является невозможность ее использования для нагрева плоских тел (слябов, блюмов ), так как скоростны горелки установлены в своде печи по нормали к нагреваемой поверхности, что приемлемо только при нагрев цилиндруческих тел. Кроме того, горелки установлены в высокотемпера турной зоне печи, а не в методической, что не позволяет интенсифицировать нагрев металла в печах рассматриваемого типа. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является методическая печь для нагрева изделий, содержащая методическую, сваро ную и томильную зоны, горелки, установленные в торцовых стенках сварочной и томильной зон, под и ме ханизм перемещения заготовок 2, Однако эта печь не обеспечивает необходимое качество нагрева металла, так как имеет место значительно окисление и обезуглероживание металла из-за повышенного расхода топлива, подаваемого в сварочную зону. Цель изобретения - уменьшение окисления и обезуглероживания металла и повышение производительности, Поставленная цель достигается тем, что в методической печи, преимущественно для нагрева слябов, блюмов, содержащей методическую, сварочную и томильную зоны, горелки, установленные в сварочной и томильной зонах, под и механизм загрузки - выгрузки, печь снабжена дополнительными горелками, установленными в своде методической зоны навстречу движению металла под углом 35-45° к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6-7 диаметрам сопла горелки, С целью повышения производитель- . ности печи горелки в методической зоне выполнены скоростными. Скоростные горелки установлены в своде в шахматном порядке, Выбор угла установки в своде равный 35-45 обусловлен тем, что именно при таком угле атаки струей плоского тела (слябы, блюмы / в условиях рабочего пространства печи, как показывают результаты исследований, имеет место максимальная теплоотдача от струи к нагреваемому изделию и наилучшие условия его обтекания, что существенно интенсифицирует и снижает окисление и обезуглеро- . живание металла и улучшает равномерность нагрева,. Установка газогорелочных устройств под углом меньше 35 ° уменьшает теплоотдачу от струи к нагреваемому металлу и увеличивает инжекцию струи, что приводит в конечном итоге к повышению удельного расхода топлива в печи. При установке горелок под углом больше 45 истекающие из горелок струи заметно увеличивают сопрютивление потоку продуктов сгорания, поступающих из сварочной зоны печи, вследствие чего происходит запирание печи. При этом повышается давление в рабочем пространстве и увеличиваются потери тепла за счет выбивания факела, Расстояние между горелками выбирается из условия равномерного распределения подвода тепла к металлу. Уменьшение расстояния между горелками приводит к перегреву (оплавлению I нагреваемой поверхности, а увеличение приводит к неравномерности нагрева. На фиг, 1 изЬбражена методическая печь, на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1, Методическая печь оборудована инжекционными горелками 1, установ-

ленными в торцовых стенках верхней 2 и нижней 3 сварочных зон, скоростными горелками 4, установленными в. шахматном порядке в своде методической зоны 5. Нагреваемый металл 6 перемещается по водоохлаждаемым подовым трубам 7, которые установлены на водоохлаждаег лх опорах 8. В сварочной зоне металл перемещается по монолитному поду 9.

При загрузке металла в печь в начале методической зоны происходит его постепенный (методический/ нагрев. По мере продвижения вдоль печи нагреваемый металл попадает под высокоскоростные струи продуктов сгорания, истекающие из горелок, установленных в шахматном порядке в своде методической зоны. Вследствие прямого удара струи о поверхность металла существенно интенсифицируется процесс его нагрева в методической зоне, что приводит к сокращению времени нагрева

до заданной температуры. Сокращение вре1«1ени пребывания металла в печи при высокой температуре снижает его окисление и обезуглероживание. Кроме того, ускоренно нагретый металл имеет мелкозернистую структуру и . лучшие пластические свойства.

Тепловая мощнос- ь методической зоны выбирается в зависимости от типоразмеров, теплофизических свойст и температуры посада металла и определяется внешним допустимым тепловым потоком на его поверхность по условиям терфюпрочности.

Применение скоростных горелочных устройств позволяет легко управлять процессом теплообмена в печи, так как высокоскоростные струи продуктов сгорания направлены непосред0 ственно на металл, кладка методической зоны имеет низкую температуру, что определяет ее малую тепловую инерцию.

/1-/1

1, МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, преимущественно для нагрева слябов, блюмов, содержащая методическую, сварочную и томильнуй зоны, горелки, установленные в сварочной и томильной зонах, под и механизм загрузки выгрузки, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения окисления и обезуглероживания металла, печь снабжена дополнительными горелками, установленными в своде методической зоны навстречу движению металла под углом 35-45 к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6-7 диаметрам сопла горелки. 2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что,- с целью повьпле ния производительности печи, горелки в методической зоне выполнены скоростньми. 3.Печь по пп, 1 и 2, о т л и- Щ чающаяся тем, что скоростные горелки установлены в своде в шах- |ГЛ мат ном-порядке., di оо го со