Печь с вращающимся подом для безокислительного нагрева металла Советский патент 1979 года по МПК F27B9/16 

1

Изобретение относится к металлургическим печам, предназначенным для нагрева металла в безокислительной атмосфере, а точнее к печам с вращающимся подом.

Известна печь для безокислительного нагрева металла с тарельчатым подом с тангенциальной установкой горелок в боковых стенках печи при аэродинамическом разделении рабочего пространства по высоте на зону с защитным слоем и зону дожигания. Защитный слой образуется за счет сжигания топлива с коэффициентом расхода воздуха ниже стехнометрического .

Однако в этих печах с тангенциальной установкой горелок в результате закрутки газового потока в центре рабочего объема возникает зона разрежения, что приводит к перетоку окисляющих компонентов из зоны дожигания в зону с защитным слоем. В результате имеет место окисление и обезуглероживание металла.

Известна печь с вращающимся подом со столбом по его центру для безокислительного нагрева металла, содержащая горелки с патрубками подвода топлива и воздуха 2.

Установка столба по центру вращающе ося пода с одной стороны усложняет конструкцию, требуя дополнительных затрат ма повыщение мощности привода для вращения пода, увеличения расхода материалов и топлива на изготовление и разогрев CiOJiua, а с другои стороны снижается производительное о печи как за счет сокращения полезного ооъема, так и за счет уменошения теплоотдачи от факела дожигания, вызванной экранированием столоа. Кроме гого, в конс1рукциях этих печей не предуcMOipeHO устройство для снижения шума, возникающего при раооте горелок, что снижает эксплуатационные качества печей.

Делью изооретения яв.шется повышение производительности печи, улучшение эксплуатационных характерис1ик печи и снижение трудозатрат на MonraHve.

поставленная цель достигается тем, что предлагаемая печь снаОжена расположенной под сводом полой теплоизолированной оалкои с герметичной крышкой и иоковыми отверстиями, а внутри нее по оси размещены горелки, при этом полость оалки соединена с патруиком подвода воздуха.

На фиг. 1 изооражепа предлагаемая Tje4b, вид сооку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г.

печь имеет теплоизолированные стены 1, металлический каркас 2, иод 3 с приводол и свод в виде теплоизолированной балки о с укрепленной плотно крышкой 6. Ьалка 5 опирается на боковые стенки каркаса 2 и

прикрепляется к каркасу с помощью крепежных элементов. Внутри балки размещены патрубки 7 для подачи вторичного воздуха и укреплены смеситель горелки 8 с соплом 9 и подводы 10 и И газа и воздуха, прикрепленные на крыщке 6. Балка снабжена боковыми соплами 12, через которые выходит вторичный воздух, около носика горелки сделаны охладители 13. Рабочее пространство печи посредством пристенного выступа 14 разделено на две зоны (аэродинамические): зону 15 нагрева и зону 16 дожигания.

В зоне дожигания расположены дымоотводящие каналы 17, проходящие между внутренними стенками 18 и нагружной изоляцией. Печь также имеет окно 19 для загрузки и выгрузки и затвор 20.

Работа печи начинается с розжига. Через подводы 10 и 11 подается соответственно газ и воздух в соотношении, обеспечивающем коэффициент расхода воздуха I- 1,15, и поджигается запальным устройством у сопла 9. Печь разогревается и выходит на режим без создания шума от работающих горелок, который экранируется балкой 5 с крышкой 6, прикрепленной к балке крепежными элементами, обеспечивающими герметичность балки. Затем снижается расход воздуха для образования защитной смеси и включается подаваемый в балку 5 вторичный воздух, который выходит через сопла 12 и дожигает горящую смесь в зоне 16 над зоной 15 с защитным слоем. При этом одновременно уменьшается щум горелок. Перетоку окисляющих компонентов препятствует пристенный выступ 14, эжекция струй вторичного воздуха, которые направлены вверх от горизонтали на 15-20°, тяга в боровках, а также разность давлений, образующихся за счет повышения температуры в факеле, направленным вверх.

Продукты сгорания удаляются через дымоотводящие каналы 17, обтекая внутреннюю стенку 18 и нагревая ее как за счет факела, так и конвекцией, а затвор 20 предохраняет от выбивания газов из печи. Металл загружается через окно 19 на под 3, приводящейся в движение приводом 4. Нагрев металла в камере 15 с защитной атмосферой происходит за счет использования тепла от факела дожигания и от продуктов неполного сгорания, причем тепло от защитной смеси передается металлу как конвекцией, так и излучением. Учитывая возможность использования горелок с предварительной подготовкой смеси и равномерной раздачей, конвективная составляющая может быть значительно увеличена, а воздание горящего факела в большом объеме над металлом и за стенкой 18 увеличивает интенсивность теплоотдачи излучением как от факела, так и от стенки и повыщает равномерность нагрева металла, что в целом интенсифицирует процесс нагрева и повыщает производительность печей безокислительного и необезуглероживающего нагрева. Помимо снижения шума от работы горелок устройство горелок 8 с соплом 9 в балке 5 с омыванием корпуса горелок воздухом, а также со специальным охладителем у носика горелки облегчает

условия работы и соответственно обеспечивает долговечность горелок, а также позволяет организовать централизованное изготовление балок с трубной разводкой в заводских условиях, что повышает индустриальность монтажных работ и сокращает их сроки по сравнению с монта ком печей, когда трубная разводка делается по месту на печи. Конструкция печи позволяет производить не только нагрев, но и охлаждение

как с помощью воздуха, идущего через подводящий канал 7, так и через подвод И к горелке без включения газа либо инертных атмосфер по тем же подводам, которые в ЭТОМ случае подключаются к соответствующим источникам. Это достигается за счет малой инерционности внутреннего контура печи, ограниченного горелкой 8 и внутней стенкой 18. Меняя скорость подачи воздуха или инертных газов, можно регулировать и скорость охлаждения, что позволяет использовать данную печь для термической обработке изделий в безокислительной и необезуглероживающей атмосфере.

Формула изобретения

Печь с вращающимся подом для безокислительного нагрева металла, содержащая горелки с патрубками подвода топлива и воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, печь снабжена расположенной под сводом полой теплоизолированной балкой с герметичной крышкой и боковыми отверстиями, а внутри нее по оси размеп;ены горелки, при этом полость балки соединена с патрубком подвода воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Пуговкин А. И. Рециркуляционные печи. Л., «Машиностроение, 1975, с. 87.

2. Авторское свидетельство СССР № 268468, кл. С 21D 9/00, 1970.

Д I 7767

.55ZZZ Z2Z/zi I тшш ш

-7r --H-A-T-V--i j4 || V---: --г- - -4--

72 3

I // W .

±

2.

-.1-:1

7J /

У//////////////)////77Ж

vJ