Методическая печь Советский патент 1979 года по МПК F27B9/22 

(54) МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено преимущественно для нагрева металла под прокатку.

Известна методическая печь, в которой в верхних и нижних зонах устанавливают боковые горелки.

К недостаткам такой конструкции следует отнести то, что распределение давления По длине рабочего пространства остается весьма неравномерным вследствие эжектирующего влияния боковых горелок.

Известна также конструкция .методической печи, содержащая последовательно соединенные сварочные и томильную камеры, в каждой из которых встроены торцовые горелки и каиал для отвода продуктов сгорания С регулирующим шибером.

В данной печи выравнивание давления по длине лечи осуществляют за счет .создания дополнительного сопротивления по пути движения основного дымового потока в верхних зонах. Однако эти меры не о.казывают влияния на распределение давления в нижних зонах печи, которые и в этом случае находятся под разрежением.

К недостаткам этой конструкции относится также и то, что в результате воздействия струй газов основных и встречных потоков наблюдается переток продуктов горения из верхних сварочных зон в нижние, что

приводит к перегреву, а и.1огда и оплавлению концов заготовок даже при полном прекращении подачи топлива н нижние зоны. Вместе с тем ухудщаются условия внешнего теплообмена в верхних сварочных зонах.

Целью изобретения является регулирование как в верхних, так .и в нижних зонах печи.

Это достигается тем, что иечь снабжена установленными в боковых стенах нижних зон в пережимах и под углом 25-35° к продольной оси печ.и дополнительными горелками, сопла которых направлены встречно торцовым горелкам, при этом оси дополнительных горелок смещены по высоте и длине зоны относительно друг друга на /з высоты сечения в пережимах.

В результате взаимодействия струй горелок с основным дымовым потоком повышается давление в нижних зонах печи и поддерживается на заданном уровне ири различных тепловых нагрузках, что уменьшает подсосы атмосферного воздуха в эти зоны. Одновременно с этим выравнивается давление в верхних зонах печи, и уменьшается перепад давления по высоте рабочего пространства.

На фиг. 1 изображена методическая печь, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;

на фиг. 4 - кривые зависимости распределения давления по длине верхней части печи; на фиг. 5 - то же, части печи от угла установки встречных горелок, полученные на воздзшной модели печи, выполненной в масштабе 1 : 20; на фиг. 6 и 7 - кривые распределения давления по длине верхней и нижней частей печи при различных соотношениях расхода газа через основные и встречные горелки. Встречные горелки при этом установлены под углом 30°.

Методическая печь имеет томильную камеру 1, сварочные камеры верхние 2 и нижние 3, основные торновые 4 и дополнительные боковые 5 горелки, установленные в боковых Стенках сварочных зон на участке € минимальным поперечным сечением под углом 25-35° к продольной оси печи. Причем их оси смешены по высоте и длине зоны относительно друг друга и ограничивающих горизонтальных поверхностей на /3 высоты ды.мового калала. Такое расположение горелок обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие истекающих струй с отработанным потоком газов и минимальное взаимодействие между ними. В общем случае количество встречных горелок и их параметры выбирают из условия обеспечения расхода через них необходимого количества газа.

Основные горелкн верхних зон работают как на печах обычной конструкции и предназначены для поддержания заданного температурного режнма.

В нижних зонах основные горел«и работают одновременно с дополнительными горелками. Расход газа в каждую нз этих зон составляет 15-20% общего расхода, причем 50-70% указанного количества газа поступает через встречные горелки.

Выбор конструктивных признаков и соотнощения расходов газа через дополнительные и основные горелки в нижних зонах обосновывается результатами экспериментальных исследований на модели печи.

На фиг. 4 и 5 кривые 6 и 7 изображают распределенне давления на стенки печи в верхних и нижних зонах при работе только основных горелок, кривые 5 и.5 - распределение давления при установке встречных горелок под углом 90° к основному дымовому потоку и подаче через них 60% газа; кривые 10 и ,1.1 - при установке встречных горелок иод углом 50°; кривые 12 и 13 - нрн установке встречных горелок под углом 30°.

На фиг. 6 и 7 кривые 14 и 15 изображают

распределение давления на стенки лечи в верхней (14 и ) ,и нижней (15 и ) ее частях при расходе газа через встречные горелки соответственно О, 30, 40, 50, 60, 70% от подводимого в нижние зоны. Из приведенных данных следует, что характер распределения давления по длине и высоте рабочего пространства в значительной степени зависит от направления встречнего потока и количества движения. Изменяя соотношение расходов газа через основные и встречные горелкн нижних сварочных зон и угол установки встречных горелок, можно добиться повышения давления у окна выдачи в нижних зонах и понижения

давления в методической зоне, т. е. получить

более равномерное распределение давления

по длине и высоте рабочего пространства.

Из исследованных вариантов конструкций методической печи наименьшая неравномерность распределения давления получена прн установке встречных горелок в нижних сварочных зонах под углом 30° к основному дымовому нотоку и расходе газа на

встречные горелки 60%, а основными 40% от подводимого в нижние зоны.

Описываемая конструкция методической печи обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: более

равномерное распределение давления по длине и высоте рабочего пространства; сокращение расхода газа на отонление сварочных зон при неизменном температурном режиме за счет уменьшения подсосов атмосферного воздуха в эти зоны.

Ф о р м } л а изобретения

пережимов сварочные и томильную камеры, в каждой из которых встроены торцовые горелки и канал для отвода продуктов сгорания с регулирующим шибером, о т л.и ч аю щ а я с я тем, что, с целью регулирования давления как в верхних, так и в нижних зонах, печь снабжена установленными в боковых стенах нижних зон в пережимах н под углом 20-35° к продольной оси печи дополнительными горелками, сопла которых направлены встречно торцовым горелкам.

по высоте и длине зоны относительно друг друга на /з высоты сечения в пережимах.