Способ нагрева слитков в нагревательном колодце Советский патент 1986 года по МПК C21D9/70 

1 Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть и использовано в .нагревательных колодцах различных типов при нагреве слит ков перед обработкой давлением на металлургических и машиностроительных заводах. Цель изобретения - повьш1ение производительности печи и снижение удельного расхода топлива. На чертеже представлены графики, отражающие характер изменения температур нагреваемого слитка и тепловых нагрузок в колодце во времени. Способ реализуется следующим образом. В конечный период томления предыдущей садки определяют расход топлива Q на отопление .колодца. После вьщачи нагретых слитков, посада новой садки и закрытия крышки колодца фиксируют время Т до выравнивания температуры. После Се стабилизации подают на сжигание топлива в количестве Q 0,85 - 1,0 Q в течение 1/3 - 1/2, после чего повьш1ают ступенчато расход топлива в 1,6 2,0 раза, проводят выдержку при этом расходе в течение Г . Дальнейшее ступенчатое повьшение расхода проводят до достижения верхнего предела рабочего диапазона изменения расхода топлива. После вьщержки на этом расходе в течение LC-T окончания перво го цикла анализируют кривую изменени температуры в колодце, определяют ми нимальный расход топлива Q-, при котором в конце ступени продолжается рост температуры. Снижением расхода топлива до Q и выдержкой расходе в течение 1/3-1/2 L начинают следующий цикл подъема температуры, которьш также оканчивается выдержкой при верхнем пределе расход топлива в течениеL T- . Дальнейшее цикличное изменение расхода топлива проводят аналогично. По достижению температуры томлени процесс ступенчатого повьш1ення расхо да тогшива прекращают (независимо от того, закончился цикл или нет), начи нают постепенно снижать расход топли ва на отопление, стабилизируя темпера туру в печи. Цикличность ступенчатого повьш1ения подачи топлива в период подъема температуры позволяет без повьш1ения установочной тепловой мощности (пре011дельного расхода тоштива) и длительной выдерж си на максимальной подаче топлива в конце подъема температуры добиться выхода температуры в колодце на заданную. К числу существенных отличий относится соотношение между расходом топлива на предыдущей и последующей ступенях нагрева. При соотношении, меньшем 1,6, происходит наложение зон максимального тепловыделения факела друг на друга и перегрев металла в этих местах, при большем 2 появляются разрывы между этими зонами и локальный недогрев садки. Величина О.,86-1,0 расхода топлива в конечный период томления предьщущей садки определяет мощность холостого хода данного колодца в данный период эксплуатации. При полном выравнивании температуры по сечению слитков в процессе нагрева тепловая мощность Q равна мощности холостого хода, т.е. соотношение их 1,0.-Превьш ение тепловой мощности в конце периода томления мощности холостого хода характеризует конечную неравномерность нагрева металла на выдаче. Максимально допустимый по технологии температурный перепад наблюдается при соотношении мощности холостого хода к мощности в конце периода нагрева 0,85-0,87. Дальнейшее снижение этого соотношения из-за повьш1енного расхода тоапива в конце периода томления приводит к получению некондиционного металла под прокатку. Оптимальная величина расхода топлива в начале подъема температуры из диапазона (0,85-1,0)Q соответствует уре уровню линии установившегося состоя ния расхода топлива в период томления предьщущей садки, которьй можно определить графически или масленно, продлив, кривую изменения расхода топлива в -этот период. Использование в качестве начального расхода (0,851,0) Q позволяет,, не снижая производительности, обеспечить качественный нагрев слитков у горелочного торца в период подъема температуры, предотвратить рост температурного перепада между этими слитками и остальной садкой, снизить длительностьтомления и расход топлива на выравнивание температуры, Б предлагаемом способе длительность воздействия ядра факела на слитки, расположенные в различных частях садки, за время повышения расхода топлива одинакова и равна 1/2-1/ЗТ, , что исключает появление дополнительных температурных перекосов в садке. Пример .В нагревательном колодце с верхней горелкой проводят нагрев восьми слитков спокойной стали массой 12,5 т каждый. Ячейки отацливают природным газом с теплотой сгорания 32,5 МДж/м. В конце периода томления предыдущей садки расход топлива на ячейку Q 200 , продолжает свое снижение на линию установившегося состояния 170 м/ч. Поэтому в качестве начального в первом цикле принимают расход 0,85 Q. После посада слитков и закрытия крышки колодца осуществляют безтопливный нагрев с температуры 730 до 850 С. Фиксируют в момент стабилизации температуры в колодце время 1 30 мин безтопливного нагрева. Затем осуществляют подачу 170, 300, 540, 970 топлива в течение 10 мин на каждой ступени. Температура при подаче 300 топлива возрастает до 970°С и стабилизируется через 8 мин. Б конце периода подачи 540 и 970 м/ч топлива она составлет 1050 и и продо жает возрастать. Поэтому подают сно ва 540 топлива в течение 10 ми а затем 970 м/ч. После окончания подачи 970 топлива температура в колодце достигает заданной (1300° через 7 мин, переходят к томлению при уменьшающемся расходе топлива. Выход годного составляет 78,1%, ,„ „ кг.у.т удельный расход топлива 43,2 Параллельно проводят нагрев вось слитков той же плавки в другом колодце, имеющем идентичные теплотехн ческие и технологические показатели по известному способу, выход годног составляет 58,3%, удельный расход .. . кг.у.т. топлива 44,1 . . Проводят нагрев девяти слитков кипящей стали массой 10,5 т каждый. В конце томления предыдущей садк расход топлива составляет и имеет тенденцию снижения до установившегося значения 165 м/ч. Длительность безтопливного нагрева до выравнивания температуры (с 620 после посада до при ее стабилизации) 40 мин. После безтопливного нагрева подают на сжигание 165, 300, 540, 970 м/ч топлива в течение 20 20 мин на каждой ступени. Температура через 20 мин после подачи предельного расхода газа (970 ) достигает 1070°С, стабилизацию температуры наблюдают лишь в конце ступени подачи 165 топлива, поэтому следующий цикл подъема температуры начинают с расхода 300 , затем подают 540 и 970 с выдержкой по 20 мин на .каждой. Температура в конце этого цикла повьщгается до 1270°С. Рост тем,пературы в колодце наблюдается в конце периода подачи 540 и 970 м/ч топлива. Поэтому в начале очередного (третьего) цикла подают 540 м/ч топлива, вьщерживают 20 мин этот -расход, затем увеличивают его до 970 . Температура в колодце через 15 мин после подачи предельного расхода 970 топлива достигает , поэтому переходят к томлению с постепенным снижением расхода топлива. Выход годного 72,1%, удельный расК Г V Т ход топлива 42,4 , Остальные восемь слитков той же плавки нагревают в другом колодце по известному способу. Выход годного 71,6%, удельньш раскг .У .;. ход топлива 43,5 т Таким образом, реализация предлагаемого способа позволит повысить пропроизводитбльность нагревательных колодцев и снизить удельный расход топлива . Формула изобретения Способ нагрева слитков в нагревательном колодце, включающий предварительный разогрев колодца, посад слитков и выдержку их до достижения ими температуры разогрева колодца, затем ступенчатый нагрев слитков.до температуры томления и томление при уменьшающемся расходе топлива, о тличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения удельного расхода топлива, ступенчатый нагрев до температуры томления осуществляют циклически, -длительность каждой ступени, нагрев; в каждом цикле устанавливают в пред

лах 1/3-1/2 времени выдержки слитков, на первой ступени первого цикла подают топливо в количестве 0,85-1,0 от минимального расхода топлива при режиме томления, далее каждый последующий за первым ступенчатый ЦИБ;Л

Стцпени HozpsSa с непреры§нь/п ростом твппературЬ

от а гшсад

meMnepam pi f TsM/ie/Tfi e

Joii/isHue

начинают с расхода топлива, равного расходу топлива в предыдущем 1щкле на второй ступени, а в каждом цикле при переходе со ступени на ступень нагрева расход топлива увеличивают в 1,6-2 раза.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в нагревательных колодцах различных типов при нагреве слитков перед обработкой давлением на металлургических заводах. Цель изобретения - повышение производительности печи и снижение удельного расхода топлива. Способ нагрева слитков в нагревательном колодце.включает посад слитков в рабочую камеру. Слитки могут быть холодными или горячими. Колодец при посаде слитков разогрет, поскольку посад слитков осуществляют сразу же после выгрузки препредыдущей садки. Загруженные слитки нагреваются в колодце без подачи топлива в горелки до момента выравнивания температур слитков и колодца. Затем ведут ступенчатый циклический нагрев слитков до температуры томления, а томление производят при уменьшающемся расходе топлива. При организации такого режима нагрева длительность каждой ступени нагрева в цикле устанавливают в пределах 1/3-1/2 вре- g мени нагрева слитков до температуры (Л колодца, на первой ступени нагрева первого цикла подают топливо в количестве 0,85-1,0 от минимального расхода топлива при режиме томления, далее каждый последующий за первым ступенчатый цикл начинают с расхода топ-, лива, равного расходу топлива в предьиущем цикле на второй ступени, а в каждом цикле при переходе со ступени на ступень нагрева расхс/д топлива увеличивают в 1,6-2,0 раза. 1 ил.