Способ отопления нагревательных колодцев Советский патент 1988 года по МПК C21D9/70 

со 00

Изобретение относится к области металлургической теплотехники и. может быть использовано в системах отопления нагревательных колодцев с верхней горелкой заводов черной металлургии. Цель - повышение равномерности температурного поля рабочего пространства колодца путем регулирования размеров факела. Регулирование факела в способе отопления нагревательного колодца, включающем подачу газовоздушной смеси в горелоч- ное устройство с последующим ее сжиганием в рабочем пространстве колодца и дополнительной подачей воздуха, обеспечивают тем, что дополнительный воздух подают по периметру основного потока газовоздушной смеси в виде отдельных струй, направленных под углом к основному потоку, при этом величину подачи струй изменяют в диапазоне 10-90°. 1 ил., 1 табл. § сл

с

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в системах отопления нагревательных колодцев с верхней горелкой заводов черной металлургии.

Цель изобретения - повышение равномерности температурного поля рабочего пространства колодца путем регулирования размеров факела.

Повышение равномерности температурного поля позволяет улучшить равномерность нагрева и повысить производительность .

На чертеже показано устройство дл для реализации предлагаемого способа

Устройство содержит сопло 1 для подачи газообразного топлива, сопло сжатого воздуха, эжектор 3, выходное сопло (амбразура) 4, воздушный колле тор 5 с отверстиями 6, расположенными в несколько рядов по всему периметру. Коллектор защищен от излучения печи огнеупорным кольцом 7.

Способ отопления нагревательного колодца с одной верхней горелкой осуществляется следующим образом.

Выходящий из сопла I горючий газ смещивают с атмосферным воздухом, который эжектируется сжатым воздухом выходящим из сопла 2 в эжектор 3. Образовавшийся основной поток газо- воздуганой смеси через амбразуру 4 подают в рабочее пространство колодца. Одновременно подают по периметру основного потока из коллектора 5 через отверстия 6 дополнительный воз- дух под углом с, причем коллектор защищен от излучения печи огнеупорным кольцом 7. Вместе с основным потоком дополнительный воздух подают в рабочее пространство колодца на дожигание топлива.

Угол подачи дополнительного воздуха зависит от расхода газовоздуш- ной смеси. В первый период (при максимальном расходе газовоздушной смеси) угол подачи дополнительного воздуха минимальный - 10 , а по мере снижения расхода смеси он увеличивается, достигая 90 при минимальном расходе.

Дпя обоснования граничных значений угла подачи дополнительного воздуха на гидравлической модели проведены экспериментальные исследования. Установлено, что при угле менее 10 дополнигольный воздух не оказьгоает влияния на основной поток. С увели

Q

5

20

5

О Q

5

чением угла более 10° живое сечение потока газовоздушной смеси начинает уменьшаться. При угле 90 площадь сечения потока газовоздушной смеси достигает минимального значения.

Были проведены исследования работы колодца с отоплением регулируемым факелом.

В первый период продолжительностью 2-4 ч от начала нагрева слитков до достижения температуры 1300- 1350 С в колодец попадают максимальный расход газа, равный 700 . В этот период дополнительный воздух можно не включать или подавать его под минимальным углом (of) - 10°. После достижения температуры в ко-э лодце 1300-1ЗЗО С начинается период выдержки. С целью недопущения перегрева слитков начинают снижать расход газа. При снижении расхода газа увеличивают угол подачи дополнительного воздуха к основному потоку газовоздуганой смеси. При минимальном расходе газа, равном 100 , дополнительный воздух подают под углом 90°.

Под воздействием струй дополнительного воздуха происходит диафрагмирование основного потока с 0,46 до 0,172 м. Благодаря этому скорость выхода смеси остается постоянной 32,5 м/с, а кинетическая энергия факела составляет 161,3 Вт. При этом перепад температуры в рабочем пространстве составляет 50-70°С.

В таблице приведены сравнительные данные по известному и предлагаемому способам отопления колодцев.

Из данных таблицы следует, что максимальный перепад температур составляет 50-70°С при отоплении предлагаемым способом.

Использование способа отопления в нагревательных колодцах с верхней горелкой позволяет сократить продолжительность нагрева слитков и увеличить производительность процесса.

Формула изобретения

Способ отопления нагревательных колодцев, включающий подачу газовоз- душной смеси в горелочное устройство с последующим ее сжиганием в рабочем пространстве колодца и подачу дополнительного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности температурного

313811784

поля колодца путем регулированияотдельных струй, няпранленньгх под

размеров факела, дополнительный воз-углом к основному потоку, при этом

дух подают по периметру основноговеличину угла подачи струй воздуха

потока гаяовоздуганой смеси в видеизменяют в диапазоне 10-90 .

Расход газа, м /ч

Диаметр выходного отверстия, м

Скорость газовоздушной смеси на выходе из горелки, м/с

Кинетическая энерги факела на выходе из горелки, Вт

Перепад температуры Б рабочем пространстве колодца,°С

.,

. , . / /.

100

700

100

0,46

0,46

0,172

4,4

32,5

32,5

2,9

1174

161,3

100-120

30-70

.