Способ нагрева металла в методической печи Советский патент 1987 года по МПК C21D9/00 

10

Изобретение относится к нагревательным печам с плазменным отоплени- ем и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение расхода топлива и повышение качества нагрева путем интенсификации конвективного теплообмена в методической зоне.

На фиг. 1 и 2 представлена схема методической печи, которая поясняет предлагаемьй способ нагрева металла.

Металл 1 последовательно нагревается в методической 2, высокотемпературной 3 и томильной 4 зонах. В методической з оне осуществляют подачу струйных потоков горячего воздуха с помощью коллекторов с соплами 5 и 6, 20 которые установлены сверху и снизу нагреваемого металла в одной вертикальной плоскости. При этом в процессе нагрева угол атаки струйных потоков

ложенными в торце стенда снизу и сверху тепломера. Воздушный коллектор установлен сверху и снизу тепломера на расстоянии 1 м от торцовой стенки стенда. Коллектор выполнен из нержа- веюп(ей стали и представляет собой трубку длиной 800 мм и диаметром 60 мм, в которой вдоль образующей выполнены отверстия диаметром 5 мм с шагом между осями 50 мм. Расстояние от коллектора до поверхности тепломера 0,15 м. В верхний и нижний коллекторы подают сжатый воздух давлением 15 0,1 МПа, который предварительно подогревают в автономном нагревателе до 500°С. Общий расход воздуха 30 . Скорость и температура продуктов горения в месте расположения тепломера соответственно равны 20 м/с и . Замеры тепловых потоков при включенных воздушных коллекторах показывают, что величина падающих на тепломер тепловых потоков увеличивается

непрерывно изменяется по закону пери- 25 и составляет 160 кВт/м по соавнению одических колебаний от 90 до 60° к плоскости металла в противофазе, в направлении, обратном перемещению металла. Струйные потоки горячего воздуха эжектируют выходящие из горелок 7 и 8 высокотемпературные продукты сгорания, в результате чего температура струй значительно повышается. При струйном натекании существенно интенсифицируется конвективный тепло- g обмен за счет увеличения коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагреваемого металла.

Изменение угла атаки струйных потоков необходимо для увеличения площади воздействия струй на поверхность нагреваемого металла. Изменение углов атаки верхнего и нижнего струйных пос 124 кВт/м при отсутствии воздушных струй. Полученное увеличение теплового потока позволяет снизить удельный расход топлива на нагрев металла в 30 методической печи на 6-8% и увеличить производительность в среднем на 4-5%.

Формула изобретения

Способ нагрева, металла в методической печи, включающий последовательный его нагрев в методической, высокотемпературной, томильной зонах 40 и подачу струйного потока горячего воздуха на нижнюю поверхность металла в методической зоне печи с изменением угла атаки, отличающийтоков в противофазе обеспечивает под- с я тем, что, с целью снижения рас- держание оптимального гидравлического 45 ОД топлива и повьпиения качества на- режима в рабочем пространстве печи и грева, дополнительно осуществляют не затрудняет отвод продуктов сгора- подачу струйного потока горячего ния в дымовой канал.воздуха сверху в одной плоскости с

П р и м е р. Предлагаемый способ нижним струйным потоком горячего воз- опробован на огневом стенде размерами 50 ЯУ с непрерывным изменением угла рабочего пространства ,6i 0,6 м. атаки по закону периодических колеба- Нагреваемый металл имитируют тепломе- ний от 90 до 60 к плоскости поверх- ром, расположенным по середине высо- ности нагреваемого металла в противо- ты рабочего пространства. Стенд отап- фазе, в направлении, обратном переме- ливают двумя горелками ГНП-1, распо- 55 щению металла.

0

ложенными в торце стенда снизу и сверху тепломера. Воздушный коллектор установлен сверху и снизу тепломера на расстоянии 1 м от торцовой стенки стенда. Коллектор выполнен из нержа- веюп(ей стали и представляет собой трубку длиной 800 мм и диаметром 60 мм, в которой вдоль образующей выполнены отверстия диаметром 5 мм с шагом между осями 50 мм. Расстояние от коллектора до поверхности тепломера 0,15 м. В верхний и нижний коллекторы подают сжатый воздух давлением 5 0,1 МПа, который предварительно подогревают в автономном нагревателе до 500°С. Общий расход воздуха 30 . Скорость и температура продуктов горения в месте расположения тепломера соответственно равны 20 м/с и . Замеры тепловых потоков при включенных воздушных коллекторах показывают, что величина падающих на тепломер тепловых потоков увеличивается

и составляет 160 кВт/м по соавнению

с 124 кВт/м при отсутствии воздушных струй. Полученное увеличение теплового потока позволяет снизить удельный расход топлива на нагрев металла в методической печи на 6-8% и увеличить производительность в среднем на 4-5%.

Формула изобретения

и составляет 160 кВт/м по соавнению

Способ нагрева, металла в методической печи, включающий последоватеьный его нагрев в методической, высокотемпературной, томильной зонах и подачу струйного потока горячего воздуха на нижнюю поверхность металла в методической зоне печи с изменением угла атаки, отличающий(Риг. 2

Изобретение относится к нагревательным печам с плазменным отоплением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - снижение расхода топлива и повьш1ение качества нагрева. Поставленная цель достигается за счет интенсификации конвективного теплообмена в методической зоне печи путем подачи на поверхность нагреваемого металла сверху и снизу двух струйных потоков горячего воздуха. Струи воздуха эжек- тируют высокотемпературные продукты горения и, атакуя поверхность металла с большой скоростью, разрушают пограничньш слой. При этом увеличивается коэффициент теплоотдачи от продуктов горения к металлу. Для обеспечения требуемого гидравлического режима работы печи углы атаки обоих струйных потоков непрерьюно изменяются по закону периодических колебаний. 2 ил. Q (Л со сд 4 4: СО

Редактор Н. Рогулич

Составитель В. Костяков Техред И.Попович

Заказ 5970/24 Тираж 550Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор В. Бутяга