Нагревательная печь Советский патент 1991 года по МПК F27B9/30 

Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева металла перед обработкой давлением.

Цель изобретения - повышение производительности печи.

На чертеже изображена нагревательная печь, разрез.

Нагревательная печь содержит под с огнеупорным основанием 1сканалами2для подвода теплоносителя и подовую плиту, размещенную над каналами и состоящую из первого по ходу движения заготовок участка 3 и второго участка 4. Под является конструктивным элементом нагревательной печи с рабочим пространством 5, ограниченным рабочими стенками 6 и сводом 7.

Каналы 2 в огнеупорном основании 1 пода расположены вдоль пода и соединены в начале печи у горелочного устройства 8 с

рабочим пространством 5, а в конце печи с дымоотводящим колодцем 9. По поверхности подовой плиты движутся нагреваемые заготовки 10

Длина t первого участка 3 подовой плиты составляет 0,65-0,95 длины L подовой плиты. Теплопроводность подовой плиты на первом участке 3 по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4.

Подовая плита, составленная по длине печи из двух участков различной теплопроводности, позволяет учесть направление теплового потока в различных зонах печи и тем самым повысит производительность печи за счет более эффективного использования тепла газов в каналах. За счет того, что теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке превышает по меньшей мере в 1,8 раза теплопроводность

Ё

О 00

со

а

00

vi

плиты на втором участке .оптимизируется теплообмен в печи.

Выполнение первого участка подовой плиты длиной 0,65-0,95 от всей длины плиты позволяет учесть местоположение плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, и тем самым усовершенствовать тепловой режим пода, за счет чего повышается производительность печи.

Соотношение теплопроводности подовой плиты на первом и втором участках обосновывается экспериментальными данными, приведенными в табл.1.

Из табл. 1 следует, что заметное повышение производительности печи в сравнении с исходным уровнем, когда теплопроводности участков равны (прототип), имеет место, если теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке. Во всех других случаях теплопроводность печи повышается не более чем на 0,6%.

Соотношение длин участков обосновывается с помощью экспериментов, результаты которых приведены в табл.2.

Из табл.2 следует, что расстояние от начала подовой плиты до плоскости, в которой тепловой поток изменяет свое направление на противоположное, зависит от соотношения теплопроводностей подовой плиты на первом и втором участках. При теплопроводности подовой плиты на первом участке, по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подооой плиты на втором участке, плоскость, в которой тепловой поток в подовой плите изменяет свое направление, находится на расстоянии от начала подовой плиты, равной 0,65-0,95 длины подовой плиты, поэтому для оптимизации теплового режима подовой плиты, а следовательно, и для повышения производительности печи необходимо первый участков выполнить длиной 0,65-0,95 от длины подовой плиты.

Пример. Печь оборудована подом с основанием, выполненным из шамота. В основании пода выполнено 46 каналов, распо- ложенных по всей ширине пода и соединенных на входе с рабочим пространством печи в зоне высоких температур и на выходе - с дымоотводящим колодцем. На огнеупорное основание уложена подовая плита, составленная из двух участков. Полная длина подовой плиты 20 м, длина первого участка 18,72 м. Подовая плита на первом участке выполнена из хромомагнезита, имеющего коэффициент теплопроводности 4,0 Вт/(мК). На втором участке подовая плита выполнена из шамота с коэффициентом теплопроводности 1,42 Вт/(мК). Таким образом, теплопроводность подовой плиты на первом участке в (4,0/1,42) 2,82 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке,

Печь работает следующим образом.

Часть теплоносителя (горячих дымовых газов) с температурой 1100°С за счет перепада давлений в рабочем пространстве 5 и дымоотводящем колодце 9 поступает в каналы 2 и движется по ним, нагревая поверхность каналов в огнеупорном основании 1 и нижнюю поверхность подовой плиты. Температура теплоносителя в каналах линейно убывает по длине канала от

1ЮОдо750°С.

Температура греющих газов в рабочем пространстве печи линейно убывает от 1340 до 1100°С. За счет двустороннего подвода тепла заготовки равномерно нагреваются.

Нижняя поверхность нагреваемых заготовок 10, уложенных на под, имеет температуру, возрастающую от 20°С в начале подовой плиты до 1150°С в ее конце.

В плоскости, расположенной на расстоянии от начала подовой плиты, равном 18.72 м, температура нижней поверхности заготовок достигает 1077°С. В этой же плоскости температура теплоносителя снижается до 1077°С. Следовательно, в данной

плоскости теплообмен между заготовкой и теплоносителем в канале отсутствует (происходит изменение направления теплового потока). На втором участке подовой плиты температура нижней поверхности заготовки превышает температуру газов в каналах и поэтому теплоноситель в канале перестает выполнять функцию греющего газа. Увеличение термического сопротивления подовой плиты на этом участке приводит к

увеличению производительности на 2-15% за счет оптимизации теплообмена через под печи.

Формула изобретения

Нагревательная печь, содержащая под с огнеупорным основанием с каналами для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную на огнеупорном основании, отличающаяся тем, что. с целью повышения производительности печи, подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке превышает

теплопроводность подовой плиты на втором участке по меньшей мере в 1,8 раза,

причем длина первого участка составляет 0,65-0,95 длины подовой плиты.

Изобретение относится к нагревательным печам, в частности к печам для нагрева металла перед обработкой давлением. Цель изобретения - повышение производительности печи. Печь содержит под с огнеупорным основанием 1 с каналами 2 для прохода теплоносителя и подовую плиту, расположенную над каналами. Подовая плита по длине печи составлена из двух участков различной теплопроводности, при этом теплопроводность подовой плиты на первом по ходу металла участке 3 по меньшей мере в 1,8 раза превышает теплопроводность подовой плиты на втором участке 4, а длина первого участка 3 составляет 0.65-0,95 от длины подовой плиты. 1 ил., 2 табл.

/////У///////////////////////////S/7///