Способ загрузки заготовок в кольцевую печь Советский патент 1992 года по МПК F27B13/00 

(Л

С

Использование: печи карусельного типа в металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: изделия укладывают на подину печи в несколько рядов с переменным по длине печи зазором, устанавливают постоянный базовый шаг укладки по ширине подины Ср. при соотношении зазоров между заготовками у наружной и внутренней стенок в пределах 1,6-1,7, при соотношении меньше 1,6 размещают заготовки у внутренней стенки с шагом (0,95-0,8) Ср.. а у наружной - с шагом

Изобретение относится к способам обработки заготовок в кольцевых печах и может быть использовано в печах карусельного типа в металлургической и другой отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение качества нагрева металла.

На чертеже даны схемы осуществления способа.

Сущность изобретения заключается в перераспределении шага укладки заготовок по ширине подины в зависимости от соотношения зазоров по длине печи между заготовками у наружной и внутренней стенок.

Улучшения качества нагрева металла достигают изменением теплоотдачи на заготовки, увеличивая шаг между заготовками с низкой Скоростью нагрева и уменьшая его между заготовками, подверженными перегреву.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед загрузкой заготовок определяют соотношение зазоров по длине печи между заготовками у наружной н и внутренней в стенок, базовый шаг укладки по ширине

.В

подины lcp , исходя из количества

рядов по ширине подины п и расстояния между осями крайних из них В. Первую заготовку размещают на подине у внутренней стенки с технологическим зазором от нее, величина которого обычно составляет 0,4- 0,5 м для исключения разрушения кладки бортов подины и расположения нагреваемого металла в зоне подкорневой части факелов горелок.

При соотношении -Д меньше 1,6 уста- ь

навливают шаг укладки у внутренней стенки на 5-20% меньше 1ср„ у наружной больше

XI

4

ю ех о

00

на ту же величину. Шаг укладки остальных заготовок принимают равномерно возрастающим от внутренней к наружной стенке, сохраняя базовое расстояние между крайними заготовками В. Так, при п 3 второй ряд размещают на расстоянии (0,95-0,8) Ср от первого, а третий - на расстояние (1,05- 1,2) 1Ср от второго с технологическим зазором от кладки наружной стенки 0,4-0,5 м. Аналогично загрузку заготовок производят последовательно с шагом между ними (0,95-0,8) ср; 1СР.; (1,05-1,2) |Ср. при п 4; (0,95-0:8) 1ср; (0,98-0,9) lcp.; (1,02-1.1) 1ср.; (1,05-1,2) 1СР. при п 5 и (0,95-0,8) lcp.; (0,98- 0,9) lcp.; lcp.; (1,02-1,1) lcp.; (1,05-1,2) lcp. при п 6 (схема а на чертеже).

При соотношении - больше 1,7 шаг

Ib

между заготовками в порядке посада равномерно сокращают с (1,05-1,2) ср. между первыми двумя рядами, расположенными у внутренней стенки, до (0,95-0,8) lcp. между двумя последними рядами у наружной стенки. К примеру, при п 6 загрузку осуществляют последовательно с шагом (1,05-1,2) lcp.; (1,02-1,1) lcp.; lcp.; (0,98-0,9) lcp.; (0,95- 0,8) lcp (схема б).

При отношении - в пределах 1,6-1,7 ь

заготовки на подину укладывают с одинаковым шагом 1ср. (схема в).

Следующие заготовки загружают аналогично после поворота подины в сторону окна выдачи.

При соотношении зазоров по длине печи между заготовками у наружной и внутренней стенок 1,6-1,7 и равномерной укладке металла по ширине подины температура всех заготовок на выдаче из печи соответствует технологической.

Разница в зазорах по длине печи 60- 70% между заготовками у наружной и внутренней стенок компенсирует негативное влияние на качество заготовок у наружной стенки меньшего времени их нагрева, под- стуживания кладки и подсосов воздуха через рабочие окна, худших условий конвективной теплоотдачи.

При нагреве заготовки с равномерной укладкой по ширине подины и разнице в зазорах по длине печи между заготовками у наружной и внутренней стенок меньше 60% температура заготовок, выдаваемых от наружной стенки, ниже технологически требуемой, а от внутренней - превышает ее. Увеличением расстояния по ширине подины между заготовками у наружной стенки и уменьшением его у внутренней устраняют возникающий перепад температур.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При соотношении -Д больше 1,7 и по |

стоянном шаге укладки по ширине подины наблюдается перегрев заготовок у наружной стенки и низкая температура на выдаче из печи у заготовок, расположенных у внутренней стенки. Поэтому загрузку производят с увеличенным по сравнению с базовым шагом у внутренней стенки, а у наружной с уменьшенным.

Изменение шага укладки менее 0,05 ср. не позволяет снизить разницу температур заготовок на выдаче до технологической, а при приращении его более 0,2 ср. возникает обратный перепад температур между заготовками у наружной и внутренней стенок,

н

превышающий допустимый: при т- меньше

Ь

1,6 - положительный, при - больше 1,7 ь

отрицательный. Изменение шага на величину, близкую 0,1 lcp., позволяет обеспечить технологический нагрев всех заготовок.

Пример. Опытно-промышленные испытания способа проводились на кольцевой нагревательной печи диаметром 30 м в колесопрокатном цехе Выксунского метзаво- да.

Нагрев заготовок диаметром 500 мм до 1240-1260°С производили в пяти отапливаемых зонах при температурах, С° 1150- 1220; 1220-1270; 1270-1290; 1280-ГЗОО; 1280-1300. Загрузку заготовок осуществляли на торец в четыре ряда по ширине подины. Радиус укладки ближнего к наружной стенке ряда составлял RH 13,6 м, ближнего к внутренней стенке Rb 10,6 м, базовое расстояние между крайними рядами В RH - Rb 3 м, зазор между заготовками и кладкой стенок 0,47 м.

При заданном центральном угле поворота подины 4° зазоры по длине печи между заготовками составляли н (4/57,2) х 13,6 - -0,,45м и 1ь(4/57.2)х10.,24м,

н

соотношение у- 1,87, базовый шаг уклад- ь

ки 1Ср. 3/(4-1) 1 м. При выбранном приращении шага укладки 0,05 ср. 50 мм после загрузки первой заготовки с зазором 0,47 от внутренней стенки печи следующие заготовки размещали с шагом 1050, 1000, 950 мм. Температура заготовок в порядке выдачи из печи составила, °С: 1270; 1270; 1240; 1230. Производительность печи 34,7 т/ч, удельный расход топлива 67,4 кгу.т./т.

Загрузку заготовок следующей плавки производили с шагом 1200,1000,800 мм при выбранном приращении 0,2 lcp. 200 мм и

зазором от стенок 470 мм. Температура нагретых заготовок составила, °С: 1235; 1245: 1250; 1265. Производительность печи 35,5 т/ч, удельный расход топлива 65,9 кг у.т./т.

При посаде заготовок шагом 1100,1000, 900 мм в соответствии с забранным его приращением 0,1 Icp. 100 мм температура металла в конце нагрева составляла, °С: 1260; 1250; 1255; 1250. Производительность печи 37,2 т/ч, удельный расход топлива 62,9 кг у.т./т.

В сравнительном нагреве при шаге укладки 1000 мм температура заготовок при выдаче была, °С: 1275; 1260; 1245; 1230. Производительность печи 34,5 т/ч. удельный расход топлива 67,8 кг у.т./т.

При центральном угле поворота подины

4,5° соотношение -Д составило 1,7. Снача- ь

ла выполнялась укладка заготовок по шири- не подины с шагом, уменьшающимся от внутренней к наружной стенке: 1050, 1000, 950 мм. Температура заготовок на выдаче составила, °С: 1260; 1255; 1250; 1240. Производительность печи 34,8 т/ч, удельный расход топлива 67,8 кг у.т./т. Затем располагали заготовки на подине с шагом 1200, 1000, 800 мм. Их температура на выдаче составила, °С: 1230; 1240; 1250; 1270. Производительность печи 34,4 т/ч, удельный расход топлива 67,5 кг у.т./т. При загрузке заготовок с уменьшающимся шагом 1100, 1000, 900 мм температура металла на выдаче составила, °С: 1240; 1260; 1250; 1270. Производительность печи 34,5 т/ч, удель- ный расход топлива 67,7 кг у.т./т:

В сравнительном нагреве при постоянном шаге;укладки 1000 мм температура заготовок на выдаче составила, °С: 1260,1255, 1240, 1250. Производительность печи 34,9 т/ч, удельный расход топлива 67,8 кг у.т./т.

Затем производили загрузку заготовок при центральном угле поворота подины 4,8°

(отношение - 1,65) с шагом 1000 мм.

Температура всех заготовок на выдаче была в технологических пределах, °С 1250; 1260г 1250; 1240. Производительность печи 35,5 т/ч,удельный расход топлива 66,2 кг у.т./т.

После осуществляли посад при задан- ном центральном угле поворота подины 5°,

н

для которого соотношение -г- 1,6. При

Ь

загрузке заготовок с возрастающим шагом по ширине подины от внутренней к наруж- ной стенке 950, 1000, 1050 мм температура их в порядке выдачи составила, °С: 1240; 1250; 1260; 1260. Производительность печи составила 34,4 т/ч, удельный расход топлива 67,9 кг у.т./т., При укладке заготовок с шагом 800,1000,1200 мм температура составила, °С: 1270; 1260; 1250; 1240. Производительность печи 34,1 т/ч, удельный расход топлива 68,1 кг у. т./т. При увеличении шага по ширине подины 900,1000,1100, мм температура заготовок на выдаче составила, °С .1270; 1260; 1250; 1255. Производительность печи 34,2 т/ч, удельный расход топлива 68,1 кг у.т./т.

Сравнительный нагрев осуществляли при загрузке заготовок с одинаковым расстоянием между рядами 1000 мм. Температура металла на выдаче составила, °С: 1260; 1255; 1250; 1265. Производительность 33.3 т/ч, удельный расход топлива 68,0 кг у.т./т.

Затем производили посад заготовок при центральном угле поворота подины 6°

при {л 1,5.

Ib

Первую заготовку загружали с зазором 470 мм от внутренней стенки печи, следующие - с возрастающим шагом 950, 1000, 1050 мм. Температура металла при выдаче составила, °С: 1240; 1240; 1255; 1275. Производительность печи 30,4 т/ч, удельный расход топлива 69,3 кг у.т./т. Затем нагрев осуществляли при укладке с шагом 800, 1000, 1200 мм. Температура заготовок на выдаче составляла, °С: 1270; 1260; 1250; 1240. Производительность печи 30,0 т/ч, удельный расход топлива 70,2 кг у.т./т. При загрузке заготовок с шагом 900, 1000, 1100 мм обеспечивался нагрев металла до 1250°С, производительность печи составляла 32,3 т/ч, удельный расход топлива 65,2 кг у.т./т.

Сравнительный нагрев заготовок производили при одинаковом шаге укладки 1000 мм. Температура на выдаче составила, °С: 1235; 1245; 1260; 1270. Производительность печи 29,5 т/ч, удельный расход топлива 71,4 кг у.т./т.

Реализация предлагаемого способа позволяет повысить производительность печи на 8-10%, уменьшить удельный расход топлива на 7-9%, обеспечить качественный нагрев металла.

Формула изобретения

Способ загрузки заготовок в кольцевую печь, включающую укладку заготовок на подину в несколько рядов с переменным по длине печи зазором, отличающийся тем, что, с целью повышения качества нагрева металла, устанавливают постоянный базовый шаг укладки по ширине подины Icp. при отношении зазоров между заготовками у наружной и внутренней стенок в пределах 1,6-1,7, при отношении меньше 1,6 размещают заготовки у внутренней стенки с шатом (0,95-0,8) 1Ср, а у наружной - с шагом (1,05-1,2) 1Ср., равномерно увеличивая его от внутренней к наружной стенке, при соотношении больше 1,7 укладывают заготовки у

HQРУ Жна яСтенка

Г,

/777777775/ OJ

утренняя стенка печи

Редактор Е.Папп

Техред М.Моргентал

Заказ 2275ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

внутренней стенки с шагом (1,05-1,2) lcp., a у наружной - с шагом (0,95-0,8) lcp., равномерно уменьшая его от внутренней к наружной стенке.

new

l////tfss, ..

Корректор М.Демчик