Рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра подины Советский патент 1980 года по МПК C21D9/70 

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно нагреву металла перед прокаткой.

Известен рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра подины горелкой, которая снабжена трубой, установленной по ее оси и выступающей над подиной, торцовая часть которой заглушена и по периметру имеет сквозные отверстия 1, К недостаткам указанной конструкции колодца относится небольшая гибкость в управлении факелом, что приводит к неравномерному нагреву слитов. Кроме того, важнейшая часть колодца - перегородка, выполненная из огнеупорного материала и работающая в качестве регулятора расположения факела в колодце, чрезвычайно уязвима, поскольку малейшая погрешность, допущенная при ее строительстве, приводит к перекосу ее рабочей поверхности, обращенной к подине, что сказывается на неравномерности распределения топлива и воздуха между отдельными камерами.

Известен рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра подины, содержащий рабочую камеру, канал для

подачи воздуха, газоподводящую трубу и отражатель 2. Отражатель в. этом устройстве находится ниже уровня горловины колодца и поэтому в нем достаточно трудно достигнуть равномерного нагрева по высоте 5 слитков.

Целью изобретения является более равномерный нагрев слитков.

Это достигается тем, что колодец снабжен соосно расположенным с газоподводя,{) щей трубой полым штоком, на торце которого размещен отражатель, причем отражатель выступает над торцовой поверхностью горловины колодца на 0,05-0,25 его высоты.

На чертеже изображен рекуперативный нагревательный колодец, разрез.

По оси горловины 1 колодца размещена

15 горелочная труба 2. Внутри рабочей камеры колодца 3, на расстоянии Н 0,05: 0,25 высоты рабочей камеры, считая от торцовой плоскости горловины, помещен отражатель 4, установленный на полом штоке 5. Интервал

20 изменения расстояния Н выбран из условий, с одной стороны исключающих аэродинамическое перекрытие горловины, а с другой - позволяющих достаточно эффективно управлять факелом в нижней части колодца. Соосно отражателю, горловине и горелочной трубе установлен шток, имеющий сопло 6. Ось сопла направлена на отражатель и составляет с вертикальной осью угол а 5-45. Такой угол при различных практических размерах отражателя позволяет удерживать дополнительнь Й воздушный поток 3 аи5олее благоприятной для отражения зоне. Верхний срез сопла расположен на расстоянии h 0,5-3 калибров сопла от плоскости отражения. При расстоянии менее 0,5 калибра происходит частичное запирание потока и связанная с этим явлением потеря энергии, увеличение расстояния свыше 3 калибров приводит к значительному подмешиванию в струю окружаюшей среды и снижению скорости потока. Отражатель изготовлен из жароупорного материала или охлаждается. Плош,адь горизонтального сечения отражателя, диа.метр которого d, связана с выходного сечения горловины (ее диаметр D) и с расстоянием до торцовой поверхности горловины Н. При минимальной величине Н отношение плош,адей также принимает ми11имальное значение. Интервал отношений, определенный экспериментально, укладывается в вели-:ины от 0,3 до 1,0. Торцовая поверхность отражателя, обращенная к горловйне, имеет радиально расположенные проточки, направленные в стороны размещения сллткоб.

Работает колодац следующим образом.

Топливо выбрасывается через трубу газовой горелки в : ространстьо колодца, где воспламеняется и образует 0aKeji. Через горловину в рабочее пространство подается нагретый рекуперативный воздух. Без подачи дополнительного воздух-ь топливо с воздухом на горение сопр1:касается с отражателем и в зависимости от энергичности удара образует факел, несколько отраженный в стороны к слхткам, но iio-прежнему вытянутый вверх к крышке колодца. Включение вентилем 7 подачи дополнительного энергоносителя изменяет картину движения газов в рабочей камере колодца. Вовлекая в свое движение ранее подторможенный топливо-воздушный поток, дополнительный поток энергоносителя сообщает ему требуемое направление движения и придает геометрическую форму, близкую к геометрии самого жесткого потока. Увеличение

подачи дополнительного энергоносителя (воздуха) на отражатель позволяет увеличить угол отражения жесткого потока и прижать факел в направлении к подине. Таким образом, весь процесс управления факелом сводится к изменению подачи дополнительного энергоносителя. Полный предел управления факелом в диапазоне от вертикального до стелющегося по подине,, при использовании воздуха, достигается расходом его, составляющим 0,03-0,15 от стехиометрического количества воздуха на горение, давление воздуха равно ,5-2,5 ати. Эти данные получены экспериментально.

В качестве управляющей среды может быть использован любой газообразный или парообразный энергоноситель.

Возможны и другие варианты осуществления конструкции рекуперативного нагревательного колодца.

Формула изобретения

Рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра подины, содержащий рабочую камеру, канал для подачи воздуха, газоподводяшую трубу и отражатель, отличающийся тем, что, с целью более равномерного нагрева слитков, колодец снабжен соосно расположенным с газоподводящей трубой полым штоком, на торце которого размепден отражатель, причем отражатель выступает над торцовой поверхностью горловины колодца на 0,05-0,25 высоты колодца.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2455836, кл. С 21 D 9/70, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР j45 346363,кл. С 21 D 9/70, 1972.