Печь безокислительного нагрева металла Советский патент 1981 года по МПК C21D9/00 C21D1/74 F27B9/12 

(54) ПЕЧЬ БЕЗОКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛА

I

Изобретение относится к тепловой обработке металла, в частности к нагрев металла в промышленных печах открытым лламенем перед горячей обработкой давлением, и может быть применено на металлургических заводах.

Известны проходные печи для металла в обычной окислительной атмосфере, с горелками, работающими с коэффициентом расхода воздуха П7/1,О, зоны HarpeBia, томления, шлаковик для сбора жидкой окалины. Толкательная печь для нагрева стальных слябов, например, из трансформаторной стали, содержит 2,5-4 % кремния, до температуры прйкатки около 1.Эта печь оборудована приспособлениями для удаления окапины : шлаковыми желобами к дополнительными горелками в шлаковике.

Наиболее близкой к предлагаемой является методическая печь для безокисл тепьного нагрева металла, содержащая , томления металла и дожигания продуктов неполного сгорания с подводом вторичного воздуха через сопла, горелки, дымопровод и герметизирующий кожух Г2.

Существенным недостатком при нагрев в этой печи является окисление металла в Начале нагрева в зоне дожигания газов, последующее восстановление окисной пленки в томильной зоне и образование плотно сцепленного с металле / тонкого слоя. При нагреве, например, трансформаторной стали наличие этого приповеркностного дефектного слоя, состоящего вз частично или полностью восстановленЕ|К до железа окалины, а также зоны внутреннего окисления таких элементов, как кремний и др., зоны обеднения кремнием приводит к снижению качества металла вследствие аакатьтанвг окалины при прокатке, ухудшению электромагнитных свойств стали и т.п. Недостатком конструкция герметизирующего кожуха и системы наддува воздуха под кожух является увеличение окисления металла вспедствие проникнсжения в зону безокислитепьного нагрев печи через неплотности кирпичного свода, недостаточная вентиляция со стороны боковых стен, а также загрязнение окружающей атмосферы выбрасываемыми иэ-под кожуха вредными газами, содержащими окись углерода и др. Цепь изобретения - повышение качества металла путем перевода припеверхност наго дефектного слоя в окалину обычного нагрева, стекающую в печи при высоко температуре (для трансформаторной стали или легкую удаляемую гидросбивом перед прокатной клетью, и уменьшение количеств ва вредных выбросов в атмосферу. Поставленная цель достигается тем, что печь снабжена расположенной за каме рой томления и над шлаковиком камерой окислительного нагрева, соединенной с дымопроводом. Кроме того, она снабжена вытяжной вентиляцией, соединяющей полость кожуха печи с дымопроводом. На чертеже представлена данная проходная печь, продольный разрез. Печь содержит камеру 1 нагрева, в которой осуществляется нагрев слябов от температуры посада до заданной температуры, камеру 2 томления, предназначенную для выравнивания температуры по сечению и поверхности металла, распо ложенную над камерой нагрева камеру 3 дожигания, в которую подается вторичйый воздух через коллектор с соплами 4, расположенные в боковых стенах горе ки 5, работающие с коэффициентом расхо да воздуха п ft:.O,5. Отбор дымовых газов на печи осуществляется через дымов канап б в дымопровод 7. Камера 8 окислительного нагрева рас положена в торце печи за камерой томле ния и отделена от нее разделительной Перегородкой 9, Длина камеры окисл тепьного нагрева 8 равна Ъ 1,5 В, гае В - ширина сляба. С боксжых сторон камера имеет дополнительные горелки 10, работающие при Q,5 fl- 4 If 2, и соппа 11 для подачи вторичного воздуха. Слябы в камере окислительного нагре ва продвигаются по нескольким металлическим фасонным брусьям 12. закреплен ным на широких {4ОО-6ОО мм) перекры тях. 13 арочного типа из огнеупорного кирпича или блоков. Под камерой окислительного нагрева расположен шяаксюик 14 с горелками 15 окислительного катрева н петкой 1в для удалении жилкой окалины в шлакоую чашу 1 7, Дымовой канал 18 с водоохлакдаемым клапаном 10 соединяет летку шлаковика и дымопровод печи. Вся печь заключена в листовой металлический кожух 20, нависаюигий над боковыми стенами и торцами печи. Таким образом, пространство под кожуком через проемы 21. сообщается с атмосферой паха. ГазЬ через сборный коллектор 22 вытяжной вентиляции отсасьгоаются вентилятором в дымопровод 7. Основная часть газа - около 80 % - отсасывается от проема 21 над торцом выдачи, Работа печи осуществляется следующим образом. В камере томления при помощи горелок 5 происходит первичное сжиган-ие топлива с коэффициентом расхода обогащенЕЮго кислородом воздуха п х-0,5. Продукты неполного сгорания, выходящие из этой камеры в камеру нагрева, дожигаются в верхней ее части - зоне 3 дожигания. Конфигурация дожигания и встречный подвод вторичного воздуха исключает попаданиепродуктов дожигания на металл. Слябы, например, трансформаторной стали проталкиваются печным толкателем через камеры нагрева и томления пометаллическик брусьям, выступающим над кладкой пода. 13 камере окислительного нагрева каждый сляб находится 2-3 мин, в соответстрзшг с периодом проталкивания и темном выдачи слябов. За это короткое время под влиянием окислительной aт ocфopы с п 1,0 и температуры 14ОО-с приповерхностный дефектный слой полностью бьютро окисляется и переходит в окалину с такой же структурой, как после обычного окислительного нагрева. Толщина удаляемого приповерхностного слоя металла регулируется изменением окислительной способности атмосферы камеры окислительного нагрева, а именно изменением количества подаваемого в сопла 11 вторичного воздуха при работе горелок только в режиме п X. 0,5, а при возможности регулирования горелок - изменением их коэффициента расхода воздуха до необходимого в диапазоне О, 4 п 1,2. 11ля улучшения стекания окнпины с кладки перекрытия и уменьшения окисления бруса на перекрытии л л у)овня 58 верха наносится слой огнеупорной массы с уклоном в сторону стекания окалины, Наличие борова и разрежение в нем обеспечивает постоянное направленное движение продуктов полного сгорания из камеры окислительного нагрева и шлаковика. Это предотвращает попадание окислительной атмосферы из камеры окислительного нагрева в зону безокислительного нагрева, а также способствует лучшему омыванию слябов и их окислению в камере 8j поддерживает высокую темпе ратуру и жидкотекучесть окалины в шлаковике, что исключает затвердевание окалины, зарастание подины шлаковика, зашлаковывание летки и необходимость ее последующего прожигания. При этом шлаковая чаша должна примыкать к шлаковой леткеплотнее, с минимальным зазором. Пpeдлaгaйvfaя ковютрукция кожуха и система вытяжной вентиляции обеспечивают постоянное просасывание окружающей атмосферы от проема 21-пространство между кожухом и кладкой стен и свода к сборному коллектору 22 вытяжной вентиляции. Захватываемые при этом вредны газы , выделяющиеся из печи - СО и др. не выбрасываются в окружающую aт focфe ру, а направляются в дымопровод 7. Там они полностьюдож 1гаются благодаря большому избытку кислорода в отсасываемых газах и высокой температуре в дымопроводе. Этим значитель но ут теньшается загрязнение воздушной атмосферы и окружающей среды 94 Таким образом, данная конструкция печи безокислительного нагрева металла, например, слябов трансформаторной стали, обладает рядом преимуществ по сравнению с известными. Общий эконся ический эффект нагрева металла в. данной консррукции печи составляет 7,7 руб/т. Формула из обр е т е н и я 1.Печь безокислитального нагрева металла, содержащая кожух , камеры нагрева, томления и дожигания продуктов неполного сгорания , горелки, сопла для подвода.вторичного воздуха, шлаковик и дымопровод, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества металла, печь снабжена, расположенной за к 1мерой томления и над шлаковиком, камерой окислительного нагрева, соединенной с дымопроводом. 2.Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью уменьшения вредных выбросов в атмосферу, она снабжена вытяжной вентиляцией, соединяющей полость кожуха печи с дымопроводом. Источники И 1форма1цга, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2363476 , кл. F 27 В 9/22, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 141771, кл. С 21D 9/00, 1961.