УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛАвснсоюанАяпщнт[Ш-ТЕХ[!:!"ЕеЫБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК F27B15/00 F27B15/10 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термообработке в кипящем слое.

Известна установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, содержащая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоожижающего агента, что обеспечивает создание в нагревательной камере печи зоны безокислительного нагрева металла за счет подачи горючей смеси с недостатком воздуха, а также зоны нагрева теплоносителя. Однако в такой установке потребное давление смеси, подводимой под решетку, и расход энергии на подачу дутья сравнительно высоки, особенно при нагреве крупногабаритных изделий, так как давление псевдоожижающего агента тем больше, чем больше высота кипящего слоя, определяемая размерами нагреваемого металла.

Цель изобретения - снизить расход энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя.

Для этого газораспределительные решетки зон расположены в камере на разных уровнях. Газораспределительная решетка зоны нагрева теплоносителя расположена выше газораспределительной решетки зоны нагрева металла.

На чертеже представлена предлагаемая установка, общий вид.

Установка представляет собой камеру / с кипящим слоем, разделенную перегородкой 2 на зоны А и Б, причем газораспределительные решетки 3 и 4 зон имеют индивидуальные подводы псевдоожижающих сред, в общем случае, различных. Верхняя граница кипящего слоя является общей для обеих зон, в то

время как высота слоя разная. Описываемая установка может обеспечить как безокислительный, так и окислительный нагрев металла. В данном случае рассматривается пример безокислительного нагрева металла.

Зона А подвода тепла имеет газораспределительную решетку 3. В кипящем слое небольшой высоты происходит полное сжигание газо-воздушной смеси. Благодаря этому потребное давление газо-воздушной смеси невелико и мал расход энергии на подачу ее в слой. Площадь пода зоны Л выбрана из условий подвода всего необходимого для работы печи количества тепла. Скорость фильтрации высокая, и, следовательно, площадь пода небольшая.

Зона Б нагрева металла снабжена газораспределительной решеткой 4. В зону Б подают защитную среду, например водяной пар. Высота слоя в этой зоне принята из условий

быть значительно больше, чем в зоне А. Площадь пода зоны Б выбрана также из условий размещения нагреваемого металла.

Гидродинамически зоны между собой не связаны, поэтому расход исевдоожижающей среды через зону Б определяется лишь условиями оптимального теплообмена слоя с нагреваемым металлом и, в общем случае, может быть небольшим. Расход энергии на подачу дутья в зону Б небольшой.

Температура кипящего слоя в зонах Л и Б одинакова и определяется технологическими требованиями к нагреву металла. При высокой температуре сжигание газо-воздушной смеси в зоне А производится непосредственно в слое. Для получения низкой температуры, при которой устойчивое горение смеси в слое невозможно, газораспределительная решетка 3 зоны А имеет огнеупорную насадку 5, в которой происходит полное сжигание. Температура слоя над насадкой и в зоне Б при этом поддерживается на необходимом уровне за счет теплоотвода из зоны Б и сжигания смеси в зоне А.

Для получения защитной среды непосредственно в печи в зоне Б газораспределительная решетка имеет огнеупорную насадку 6, в которой происходит разлол ение газо-воздушной смеси с а 1.

Установка снабжена механизмами для размещения и транспортирования металла, устройством для отвода смеси продуктов горения и защитной среды и, в необходимых случаях, устройством для регенерации тепла.

Через газораспределительную решетку 5 зоны А подводят газо-воздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха ее 1. Смесь сгорает в кипящем слое зоны А, где выделяется все количество тепла. Слой в зоне Б псевдоожижается защитной средой, подводимой через газораспределительную решетку 4. Так как горизонтальное перемешивание потоков газа в кипящем слое незначительно, то в зоне Б атмосфера является защитной. Тепло из зоны А переносится нагретыми частицами слоя в зону Б. Частицы между зонами перемешиваются интенсивно, в результате чего практически обеспечивается равенство температуры слоев в обеих зонах. Тепло в зоне Б расходуется на нагрев защитной среды, нагрев металла и компенсацию теплопотерь.

Пагреваемый металл находится в слое зоны Б, например, может продвигаться через него 3 случае осуществления проходного нагрева. Для получения низких температур сжигание в зоне А ведут в огнеупорной насадке 5. Как в первом, так и во втором случае перегородка 2 уменьшает перемешивание газовых потоков между зонами и влияние слоя зоны Б на работу газораспределительной решетки 3 зоны А.

Зан1,итная атмосфера типа экзогаза может быть получена непосредственно в зоне нагрева. Если над газораспределительной решеткой 4 и разместить огнеупорную насадку 6 и

подавать в нее газо-воздушную смесь с а , то в случае положительного теплового эффекта реакции температура в насадке будет превышать температуру слоя. Для расширения проделов к. смесь можно подогреть, например,

за счет регенерации тепла. В этом случае в насадке завершаются реакции разложения смеси, и в слой поступает образовавшаяся защитная среда. Недостающее количество тепла для работы установки подводят из зоны Л. В случае нагрева теплотехнически тонких изделий производительность установок с кипящим слоем лимитируется лишь количеством подводимого тепла. Следовательно, в зоне Б можно принять очень малые скорости

фильтрации к снизить расход защитной среды, в том числе и получаемой непосредственно в зоне Б.

Предмет изобретения

1.Установка для нагрева металла в кипящем слое дисперсного теплоносителя, включающая нагревательную камеру, разделенную перегородкой на зону нагрева теплоносителя

и зону нагрева металла с независимым подводом псевдоожижающего агента через газораспределительные решетки, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода энергии на псевдоожижение промежуточного теплоносителя, газораспределительные решетки зон расположены в камере на разных уровнях.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что газораспределительная решетка зоны нагрева теплоносителя расположена выше газорасп 5еделительпой решетки зоны нагрева металла.