Нагревательный колпак Советский патент 1987 года по МПК C21D9/673 

печи, в которой нагрев муфеля происходит только за счет излучения от кладки нагревательного колпака. Отжиг стопы рулонов осуществляют следующим образом. На стенде 9 формируют стопу рулонов 10, устанавливают муфель 1 1 , ставят нагревательный колпак

Iи подают топливо в горелки 7. Продукты горения под действием разрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4, движутся по кольцевому зазору между муфелем

I1и колпаком 1 снизу вверх по высоте стопы рулонов 10. При движении по

1

Изобретение относится к металлур гии, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термических отделениях цехов холодной прокатки.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева по высоте стопы рулонов и экономии топлива.

На фиг.1 представлен нагреватель- ный колпак, общий вид; на фиг.2 и 3 режимы отжига с использованием известной и предлагаемой конструкций.

Колпак состоит из открытого снизу корпуса 1, футерованного огнеупорным кирпичом, в верхней части содержащего два симметрично установленных устройства для отвода продуктов горения имеющие каналы 2, дымоспускные трубы 3 и эжекторы А. В дымоспускных тру- бах 3 установлены дымозаборники 5 в виде колена, соединенные с диффузорами 6, которые в свою очередь сообщаются с полостью корпуса 1. Горелки

7установлены выше дымозаборников 5. Колпак снабжен дополнительным патрубком 8, один конец которого введен в колено дымозаборника 5, а второй - в полость корпуса. При этом горелки установлены между патрубком

8и диффузором 6 дымозаборника 5,

а отношение диаметров колена дымозаборника 5 и патрубка 7 выполнено равным 1,5-2,6.

Кроме того, колпак имеет стенд 9, стопы рулонои 10 и муфель 11, боро- иа 12.

кольцевому чаяору продукты горения передают тепло конвекцией и изл -чени- ем кладке нагревательного колпака 1 и муфелю 11, и далее через каналы 2 поступают в дымоопускные трубы 3, смешиваются с эжекторным воздухом и удаляются в дымовые борова 12. Часть продуктов горения с помощью патрубков 8 подается в колена дымозаборни- ков 5, где происходит смешивание продуктов горения с дымовоздушной смесью, и через диффузоры 6 смесь подают в кольцевой зазор ниже уровня горелок 8. 3 ил.

Отжиг стопы рулонов с использованием данной конструкции нагревательного колпака осуществляют след тощим образом.

На стенде 9 формируют стопу рулонов 10, устанавливают муфель 11, ставят нагревательный колпак 1 и подают топливо в горелки 7, например, атмосферно-инжекционного типа. Образующиеся в результате сжигания топлива продукты горения под действием разрежения, создаваемого путем подачи сжатого воздуха через эжекторы 4 движутся по кольцевому зазору между муфелем 11 и колпаком 1 снизу по высоте стопы рулонов 10. При движении по кольцевому зазору продукты горени передают тепло конвекцией и излучением кладке нагревательного колпака 1 и муфелю 11, затем через каналы 2 поступают в дымоопускные трубы 3, смешиваются с эжекторным воздухом и удаляются в борова 12. Часть продуктов горения отбирается из кольцевого зазора и с помощью патрубка 8 подается в колена дымозаборников 5, где происходит смешивание продуктов горения с дь1мовоздушной смесью, и через диффузоры 6 смесь подают в кольцевой зазор ниже уровня горелок 7. Движение продуктов горения из кольцевого зазора по патрубку в да1- мозаборник осуществляют за счет перепада давлений. Так, дымовоздушная смесь, двигаясь с большой скоростью по дымоопускной трубе, попадая в дымозаборннк, создает на срезе конца патрубка разрежение, величина которого больше, чем в кольцевом зазоре После нагрева до требуемой температуры отжига нагревательный колпак снимают и стопу охлаждают под муфелем.

Повышения эффективности нагрева по высоте стопы достигают за счет подачи дымовоздушной смеси и продуктов горения (рециркулята) в полость колпака ниже уровня горелок, т.е. в ту часть печи, в которой нагрев муфеля происходит только за счет излучения от кладки нагревательного колпака. Подача рециркулята позволяет интенсифицировать процесс нагрева муфеля в нижней части за счет теплопередачи конвекцией, что позволяет повысить равномерность нагрева ыуфе- ля и металла по высоте стопы.

Экономии топлива при использовании предлагаемой конструкции нагревательного колпака добиваются в результате повышения средней температуры рециркулята, подаваемого в печь. Так, при использовании известной конструкции колпака в дечь возвращаются продукты горения, температура которых в каналах 2 составляет порядка 1000-1100 С. разбавленные холодным эжекторным воздухом. Поэтому, как показывают опытные данные температура дымовоздушной смеси в дымозаборниках 5 лежит в пределах 450-500 С. В предлагаемой конструкции часть продуктов 1 орения с температурой 1200-1250 С отбирается непосредственно в районе горелок и с помощью патрубка подается в дымоза- борники, где смешивается с дымовоздушной смесью. Поэтому средняя температура рециркулята, имеющего в своем составе до 10% 0, выше чем в известной конструкции нагревательного колпака. Соответственно, при этом и больше количество тепла вносится с рециркулятом в рабочее пространство печи, т.е. больше экономия топлива. На величину экономии топлива существенное влияние оказывает температура продуктов горения и их объем, чем эти величины больше, тем больше экономия топлива. Опытными данными установлено, что максимальную температуру продукты горения имеют на расстоянии 0,5-1 и выше уровня горелок. В данном же интервале и находитсяместо ввода патрубка в полость .

Расстояние от оси горелок до оси диффузоров, т.е. места овода рециркулята в печь, выбирается, исходя из г условия целостности песочного затвора муфеля. Согласно опытным данным расстояние от верхнего уровня песочного затвора до оси диффузоров должно быть равным не менее 2-3 диаметров диффу0 эоров.

Отношение диаметров колена дымо- заборника и патрубка, равное 1,5-2,5, находит опытным путем, исходя из условия максимального отношения объе5 мов фодуктов горения и дымовоздушной смеси, подаваемых через диффузоры в рабочее пространство печи.

При отношении диаметров колена

0 дымозаборника и патрубка менее 1,5 определяющее влияние на объем продуктов горения оказывает разрежение в дымозаборнике. В свою очередь, оно зависит от площади кольцевой щели

5 между каналом дымозаборника и патрубком. Чем она меньше, т.е. чем больше диаметр патрубка, тем меньше разрежение и соответственно меньше объем продуктов горения. Однако при отноше0 НИИ диаметров больше 2,5 на объем продуктов горения определяющее влияние уже оказывает диаметр патрубка. С уменьшением диаметра падает объем продуктов горения, поступающих в ды5 мозаборник, т.е. отношение диаметров, равное 1,5-2,5, является оптимальнь.

С этой целью в дымоспускных трубах колпака на расстоянии 150 мм ниже

0 уровня горелок устанавливают дымоза- борники в виде колена, сообщенные с диффузорами, выполненными из труб диаметром 120 мм. После чего, на расстоянии 0,5 и вьш1е уровня горелок

5 устанавливают патрубки, выполненные из труб 0 60 мм. Один конец патрубков вводят в колено диффузоров, а второй - в полость колпака.

Сокращение длительности нагрева

Q в свою очередь приводит к снижение расхода условного топлива с 45-48 кг у.т./т до 39-41 кг у.т./т, т.е. экономия топлива составляет порядка 6-7 кг у.т./т отожженного листа.

g Следовательно, использование данной конструкции нагревательного колпака обеспечивает повышение эффективности нагрева по высоте стопы и экономию топлива.

51339

Формула изобретения

Нагревательный колпак для отжига стопы рулонов, содержащий открытый снизу корпус, горелки для сжигания топлива, расположенные в нижней части корпуса, устройство для отвода продуктов горения с помощью эжектора подачи сжатого воздуха в дымозаборный ю канал, и дымозаборников в виде колена с диффузором, соединяющий полость корпуса с устройством для отвода про506

дуктов горения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева по высоте стопы рулонов и экономии топлива, колпак снабжен дополнительно патрубком для отбора высокотемпературных продуктов сгорания из его полости и возврата их с дымовоздушной смесью в полость корпуса ниже уровня размещения горелок, при этом отношение диаметров дымозаборного колена и патрубка составляет 1 ,5-2 ,5.

Изобретение относится к листопрокатному производству, в частности к устройствам для термической обработки металла, и может быть использовано в термических отделениях цехов холодной прокатки. Цель изобретения- повышение эффективности нагрева металла по высоте стопы и экономия топлива. Согласно изобретению дымо- воздушную смесь и продукты горения (рециркулята) подают в полость печи ниже уровня горелок, т.е. в ту часть сл

fj2/

5 Ю 15 20 25 30 35 0 50 54 60 10 80 100 Ш

Фиг.

5 10 J5 20 15 30 35 40 45 5Q ВО 10 80 ЮО П1

Фиг.

Составитель Г. Назарова Редактор Н. ГунькоТехред М.Ходанич Корректор И.Эрдейи

- - - - - --- - - - ---.- - .

Заказ 4185/18 Тираж 549 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Лроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4