Способ сводового отопления печей косвенного радиационного нагрева металла Советский патент 1989 года по МПК C21D1/52 C21D9/00 

( оЯО

О1

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в нагревательных печах прокатного производства на заводах металлургической и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - повышения равномерности разогрева свода печи. Способ включает формирование вихревыми горелками настильных закрученных факелов на излучающей поверхности свода с пере- .менной за интервал времени дальнобойностью .и углом раскрытия на поверхности свода. При этом организуют для каждой пары встречных расположенных в шахматном порядке факелов в начальный момент времени минимальную дальнобойность и максимальный угол раскрытия у каждого, а расстояние между осями двух соседних факелов устанавливают в предела : (10-12) калибров горелки. Реализация способа отопления позволит улучшить качество обрабатываемого металла и снизить расход топлива на процесс. 2 ил.

-ч 4

Способ относится к металлургической теплотехнике и может быть использован в нагревательных печах прокатного производства на заводах металлургической и машиностроительной промышленности.

Цель изобретения - повьшение равномерности разогрева печи.

Повышение равномерности разогре- ва свода печи позволяет создать равномерное поле падающих на металл тепловых потоков и, как следствие, улучшить равномерность нагрева металла по поверхности, снизить удель- ные расходы топлийа.

На фиг. 1 представлены границы на своде печи двух встречных настильных закрученных факелов в сл,учае установки горелок на боковых стен- нах под сводом в шахматном порядке, на фиг. 2 - границы двух встречных настильных закрученных факелов в случае соосной установки горелок.

Способ реализуется с помощью ви- хревых горелок, установленных на боковой стене под сводом так, чтобы закрученные факела настилались на его поверхность. Для каждой пары встречных расположенных в шахмат- ном порядке факелов организуют в начальный момент времени наиболее интенсивное смешение топлива с воздухом за счет подачи всего топлива радиальными струями в максимально закрученный воздушный поток. Каж- дый факел имеет минимальную дальнобойность и максимальный угол рас - крытия U на своде печи в начальньм момент времени , (фиг. ) Да лее плавно (по линейному закону) снижают степень крутки каждого факела до минимума, при этом плавно перераспределяют подачу топлива через отверстия газового коллектора: истечение через радиальные отверстия по линейному закону затухает до нуля, а истечение через аксиальное (осевое) отверстие по линейному закону возрастает от нуля до 100% всего подаваемого топлива. Следовательно, в конечный момент времени С i.%. полуорганиченный факел на своде острый, т.е. обладать наибольшей дальнобойностью при ма- лом порядке 30° угле раскрытия Ц.

Форма на своде настильного закрученного факела за интервал времени () плавно изменяется: факел

вытягивается вдоль оси (увеличивается дальнобойность) и сжимается к оси (угол раскрытия уменьшается). В середине интервала ( Уц- Су)/2 форма факела близка к эллипсу (фиг.J) За период времени 2 ( рц - 0 ) форма факела примет первоначальный вид (момент при -С Со ) Следовательно за выбранный интервал времени форма факела на своде печи близка к равнобедренному треугольнику, основание которого расположено у устья горелки

Если проходная или камерная печь имеет значительную ширину рабочего пространства (около 10 м и более), то целесообразно вихревые горелки размещать на боковых стенах печи со- осно друг другу, т.е. факелы каждой пары горелок соосны и встречны друг другу.

Указанньш вариант отопления свода показан на фиг. 2. В начальный момент времени ( С 17с, ) один факел формируют с минимальной дальнобойностью и максимальным углом раскрытия на своде (сплошные линии), а другой - с максимальной дальнобойностью и минимальным углом раскрытия на своде (пунктирные линии). Затем геометрию каждого факела изменяют по аналогии с йредыдущю- вариантом и через интервал 2 (.. -Оо) характеристики одного и другого факелов противоположны. В середине интервала изменения геометрии факела на

своде при I

У к )/2 угол раскрытия и дальнобойность одного факела равна углу раскрытия и дальнобойности другого факела.

Расстояние между осями каждой пары параллельных настильных закрученных факелов устанавливают в пределах (10-12) калибров (фиг. 1). Это расстояние выбирается на основании геометрии факелов. В том случае, когда факел имеет наибольший угол раскрытия, он имеет и наиболы Г ю ширину на поверхность свода (например, форма факела при О Од на фиг, 1 и 2) Ширина факела определяет расстояние /между соседними горелками на боковой стене печи при указанной схеме регулирования. Если расстояние между осями меньше 10 калибров, то факелы частично перекрывают друг друга а это в свою очередь вызывает

желательные искажения формы каждого факела и нарушает гидравлический режим работы печи. Если расстояние между осями более 12 калибров, то между каждой парой факелов возникает неомываемая потоком зона на поверхность свода, которая не прогревается до общего уровня температур. Таким образом возникает неравномерность температур по своду и, как следствие, ухудшается качество нагрева металла и снижается удельный расход тогглива.

Способ позволяет при реализации его в печах осуществить равномерный прогрев свода, создать равномерное поле тепловых потоков на обрабатываемое изделие, что позволяет улучшить качество изделий и снизить удельные расходы топлива.

ff- ТГ границы на своде одного факе/ а в af/a/fMb/d момент времени. ° . / e/vfiw TK-U 6середа.неин/лервау1а

ou.fJou./.OUf-tUH (,

Тоже д/1я apt/eoeo факе/fa

apt/eoeo факе/fa dQ-йааметр носика горе/гки (fca/tuSp)

Фиг. i

174

Формула изобретения

Способ сводового отопления печей косвенного радиационного нагрева металла, включающий формирование вихревыми горелками настильных закрученных факелов на излучающей поверхности свода с переменной во времени дальнобойностью и углом раскрытия на поверхности свода, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности разогрева свода печи, встречные факелы располагают в шахматном порядке, для

каждой пары встречных факелов сначала организуют минимальную дальнобойность и максимальный угол раскрытия с последовательным переходом к максимальной дальнобойности и минимальному углу раскрытия, при этом расстояние между осями факелов устанавливают в пределах 10- 12 калибров горелки.

-Границы на своде одного факела eHava/ibUbiU

конечный момент 7к

-То e,ff/fff фак&/1а

Фиг. 2