Рециркуляционная печь Советский патент 1985 года по МПК C21D9/00 

Изобретение относится к нагревательным устройствам и может быть использовано в металлургической ,машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известна рецилкуляционная термическая печь, содержащая футеровочную рабочую кацеру с размещенными внутри промежуточными стенками, имеющими окна и образующими с футеровкой боковых стен рециркуляционные каналы, проходящие вдоль рабочей камеры и горелки . В известной печи окна в промежуточных стенках расположены ярусами и. выполнены переменного сечения. Перфорация стенок увеличивает их излучение за счет повьшгения температуры поверхности, что способствует повьш ению эффективности нагрева П .

Однако циркуляция дымовых газов в камере нагрева проходит только за счет перепада давлений по высоте камеры, поэтому кратность, циркуляции мала, что снижает интенсивность теплообмена.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является рециркуляционная печь, содержащая футерованную рабочую камеру с низко- и высокотемпературными зонами, окнами загрузки и выгрузки и размещенными внутри нее промежуточными стенками, имеющими окна и образующими с футеровкой боковых стен рециркуляционные каналы, расположенные вдоль рабочей камеры, горелки и инжекторы с соплами -для подачи воздуха 2 Окна в промежуточной стенке выполнены на уровне пода рабочей камеры.

В известной печи установка инжекторов создает разрежение и спо собствует эжекции дымовых газов из рабочей камеры.через окна промежуточной стенки, что увеличивает кратность циркуляции в рабочем пространстве и интенсифицирует процесс теплообмена. Дымовые газы нагнетают инжектором под свод, создавая поперечную циркуляции) в рабочей камере.

Однако поперечная циркуляция осуществляет возврат дымовых газов отдельными струями и не позволяет добиться равномерного распределения скоростей и температуры потоков по длине рабочей камеры и по всему

ее объему, а значит, постоянной кратности циркуляции.

Кроме того, разрежение, создаваемое инжекторами, приводит к падению давления в пристеночном

слое промежуточной стенки и на поду, за счет чего дымовые газа отсасываются через окна промежуточной стенки. Это снижает объем циркулирующих газов в рабочем пространстве, уменьшает кратность циркуляции, а следовательно, интенсивность теплообмена.

Таким образом, интенсивность теплообмена в известной рециркуляционной печи недостаточна.

Целью изобретения является интенсификация процесса теплообмена. Поставленная цель достигается

тем, что в рециркуляционной печи, содержащей футерованную рабочую камеру с низко и высокотемпературными зонами, окнами загрузки и выгрузки и размещенными внутри нее промежуточными стенками, имеюш гми окна и образующими с футеровкой боковых стен рециркуляционные каналы, расположенные вдоль рабочей камеры, горелки и инжекторы с соплами для подачи воздуха, инжекторы установлены со стороны окна загрузки в рециркуляционных каналах на уровне пода и направлены соплами в сторону окна выгрузки, а окна в промежуточных

стенках выполнены в виде чередующихся отверстии прямоугольного сечения и вертикальных щелей, при этом высота щелей равна высоте рециркуляционных каналов, а наиболее

удаленная от инжекторов пара щелевых окон выполнена с наклоном под острым углом к продольной оси печи и с направлением в сторону высокотемпературной зоны рабочей камеры. На фиг.1 схематично изображена предложенная печь, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.

Рециокуляционная печь содержит рабочую камеру, состоящую из двух

зон: высокотемпературной 1 и низкотемпературной 2. В высокотемпературной зоне с торца 3 печи установлены горелки 4, причем размеры этой зоны по высоте и ширине больше,

чем низкотемперат: зоны.

В рабочей камере по всей длинее ее низкотемпературной зоны размещены промежуточные стенки 5, образующие с футеровкой боковых стен 6 рециркуляционные каналы 7. Вблизи загрузочного торца 8 печи в рециркуляционных каналах на уровне пода 9 установлены сопла ин жекторов 10 с направлением струй вдоль каналов 7 навстречу окну выгрузки, т.е. в сторону высокотемпературной зоны. Каждая промежуточная стенка 5 имеет окна, которые выполнены в виде чередующихся отверстий I 1 прямогугольного сечения и вертикальных щелей 12. На стыке высокотемпературной и низкотемпературной зон, т.е. в мес те, наиболее удаленном от сопел ин- 15

жекторов -10, расположены вертикальные щели 13, выполненные с наклоном к продольной оси печи и с направлением в сторону высокотемператуной зоны рабочей камеры. Высота щелей 12и 13рав- 20 на высоте каналов 7,

Напротив сопел инжекторов 10 f)асположены окна 14 прямоугольного сечения , равные высоте канала 7 и служащие дымоотводящими окнами.25

.Предложенная печь работает следующим образом.

Нагреваемый металл (не показан) загружают в печь с торца 8 низкотемпературной зонь 2 и проталкивают. зо вдоль всей.рабочей камеры печи через обе зоны навстречу основному потоку греющих газов. Выдача нагретого металла осуществляется в конце высокотемпературной зоны 1. Факел горелок 4 об- , разует основной поток греющих газов, который проходит вдоль рабочей камеры печи навстречу металлу, нагревает его и отсасывается через дымоотводящие окна 14 промежуточных стенок 5 в ре 40 циркуляционные каналы 7. Затем отработанные газы соплами (струями) инжекторов 10 нагнетают вдоль каналов 7 и через щели 12 и отверстия II промежуточных стенок 5 подают в низкотемпературную зону 2 струями,перпендикулярными к продольной оси печи. Через щели 13 струями, наклонными к продольной оси печи, отработанные газы подают в высокотемпературггую зону 1 печи. Возврат отработанных газов создает постоянную циркуляцию в обеих зонах и интенсифицирует теплообмен. Установка сопел инжекторов в боковых рециркуляционных каналах на у1 овне пода вблизи загрузочного торца приближает уровень избыточного давления к поду, исключая подсос холод.1

ной зоны аэродинамический затвор и повышают давление в высокотемпературной зоне печи. Аэродинамический затвор препятствует выходу основного потока греющих газов из высокотемпературной зоны, возвращает часть его к факелам .горелок, наполняет весь объем зоны циркуляционными потоками и увеличивает кратность циркуляции.

Выполнение окон промежуточных стенок в вцде чередующихся отверсти прямоугольного сечения и вертикальны щелей, высота которых равна высоте каналов, а также выполнение наиболее удаленной от сопел инжекторов пары встречно расположенных щелей с наклоном к продольной оси печи и с направлением в сторону высокотемпературной зоны рабочей камеры позволяет осуществить более рассредоточенный возврат отработанных газов по высоте и длине низкотемпературной зоны и достигнуть более равномерного распределения температуры по длине зоны.и интенсифицировать процесс теплообмена. При этом возврат газов, струями через вертикальные щели, расположенные перпендику944ного воздуха из атмосферы цеха в эту зону через загрузочный проем в торце печи. Установка сопел инжекторов с направлением вдоль каналов навстречу основному потоку греющих газов (в сторону высокотемпературной зоны) позволяет инжектировать отработанные газы вдоль каналов, откуда осуществить их наддув через прямоугольные малые отверстия и щели промежуто ных стенок в низкотемпературную и высокотемпературную зоны рабочей камеры-. Выходящие через отверстия и щели промежуточных стенок струи создают во всей высоте низкотемпературлярно к продольной оси печи, создает аэродинамический затвор, а возврат газов мелкими струями в промежутках между этими щелями (через отверстия малого сечения) создает условия для более равномерного смешения с основным потоком греющих газов . Возврат отработанных газов через вертикальные щели, выполненные с наклоном к продольной оси печи и с направлеш1ем в сторону высокотемпературной зоны, способствует встрече струй в начале высокотемпературной зоны и создает дополни

РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную,рабочую камеру с низко- и высокотемпературными зонами, окнами загрузки и выгрузки и размещенными внутри нее промежуточными стенками, имеющими окна и образующими с футеровкой боковых стен рециркуляционные каналы, расположенные вдоль рабочей камеры, горелки и инжекторы с аоплами для подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена, инжекторы установлены со стороны окна загрузки в рециркуляционных каналах на уровне пода и направлены соплами в сторону окна выгрузки, а окна в промежуточных стенках выполнены в виде чередуго1цихся отверстий промяугольного сечения и вертикальных щелей, при этом высота щелей равна высоте рециркуляционных каналов, а наиболее удаленная от инжекторов пара щелевых окон выполнена с наклоном под острым углом к продольной оси печи и с направлени(Л ем в сторону высокотемпературной зоны рабочей камеры.