Газовая печь малоокислительного нагрева Советский патент 1981 года по МПК F27B3/14 

(54) ГАЗОВАЯ ПЕЧЬ МАЛООКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА

I

Изобретение относится к печам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известна печь малоокислительного нагрева металла с аэродинамическим разделением окислительной и восстановительной зон, соде{)жащая рабочую камеру, под, горелки и сопла вторичного воздуха 1.

Однако в печи трудно обеспечить малоокислительный нагрев заготовок и достичь высоких технико-экономических показателей вследствие того, что в печи имеет место перемешивание продуктов полного сгорания с защитнЪй атмосферой на поду печи.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической суш,ности является газовая печь малоокислительного нагрева с аэродинамическим разделением окислительной и восстановительной зон, содержащая рабочую камеру, под, коллектор с патрубками вторичного воздуха и горелки с горелочными туннелями, имеющими выступ над кра тером туннеля 2.

Установленные горелки обеспечивают смещение газа с воздухом при «(,5, тем

самым создают защитную зону в нижней части печи (в зоне размещения металлических заготовок).

Другая боковая стенка (противоположная к горелочным туннелям) скруглена для поворота и изменения направления потока

дымовых газов неполного горения, а в верхней зоне установлены ряд патрубков от общего коллектора подвода вторичного воздуха для их дон игания, и созданию высокой температуры дымовых газов в верхней

IQ зоне рабочей камеры печи.

Недостатками данной печи являются несовершенная организация смешения продуктов неполного горения со вторичным воздухом и дожигание, которое припятству15 ет интенсивному смешению и быстрому завершению процесса дожигания, это отрицательно влияет на теплообмен в печи. Далее, в результате возникновения в рабочей камере печи движения топочных газов, часть окислительных газов из зоны дожигания попадают в зону нагрева, это приводит к нарушению режима нагрева металла в защитной среде - потере металла из-за окисления. Цель изобретения - улучшение теплообмена в печи и создание стабильного разделения газовых потоков между зонами. Поставленная цель достигается тем, что в газовой печи малоокислительного нагрева с аэродинамическим разделением окислительной и восстановительной зон, содержащей рабочую камеру, под, коллектор с патрубками вторичного воздуха и горелки с горелочными туннелями, имеющими выступ над кратером туннеля, высота выступа равна 0,6-0,7 диаметра кратера горелочного туннеля, а щирина пода составляет 4-5 диаметров кратера. На чертеже изображена печь, продольный разрез. Печь имеет в нижней части боковой стенки горелки 1, горелочные туннели 2, которые имеют выступ 3 над кратером туннеля, рабочую камеру 4 с зонами нагрева и дожигания, под 5, где размещены заготовки 6. Кроме того, в верхней части задней стенки печи имеется коллектор 7 с патрубками 8, с установленными в них завихрительными аппаратами 9, и дымоход 10, в котором установлен рекуператор 11. Печь работает следующим образом. Смесь природного газа и первичного врздуха с коэффициентом расхода воздуха ,5, сжигается в туннеле 2 горелки 1. Продукты неполного сгорания (защитная атмосфера), выходя из туннеля 2 попадают в рабочую камеру 4 и движутся по нижней зоне нагрева, где на поду 5 находятся нагреваемые заготовки 6. Затем дымовые газы по плавному повороту задней стенки поднимаются вдоль свода в зону дожигания, где дожигаются вторичным воздухом, поступающим из коллектора 7 через патрубки 8. Для ускорения и улучшения смесеобразования на концах патрубков 8 поставлены завихрители 9, которые обеспечивают полнее сгорание горючих компонентов дымовых газов на начальном участке зоны дожигания, что улучшает теплообмен печи. Чтобы не происходило нарушения режима нагрева металла в защитной/среде, связанной с потерей металла из-за окисления, над кратером горелочного туннеля 2 сделанный выступ 3 имеет предельное значение, равное (0,6-0,7)dT, а предельное значение ширины пода 5 равно (4-b)d, где d,. - диаметр кратера горелочного тоннеля. При нарушении этих оптимальных значений происходит нарушение аэродинамики разделения окислительных и защитных атмосфер в рабочей камере печи. Таким образ.ом, технологический и температурный режимы осуществляются двухстадийным сжиганием горючих газов в топочном объеме рабочей камеры печи и, далее, продукты сгорания направляются через дымоход 10 и рекуператор 11 в атмосферу. Предложенная печь для малоокислительного нагрева позволяет достигнуть больших технико-экономических показателей за счет улучшения условий теплообмена и благодаря простоте конструкции и надежности работы, стабильного разделения потоков газа между зонами нагрева и дожигания, Формула изобретения Газовая печь малоокислительного нагрева с аэродинамическим разделением оки.слительной и восстановительной зон, содержащая рабочую камеру, под, коллектор с патрубками вторичного воздуха и горелки с горелочными туннелями имеющими выступ над кратером туннеля, отличающаяся тем, . целью улучшения теплообмена в печи и создания стабильного разделения газовых потоков между зонами, высота выступа равна 0,6-0,7 диаметра кратера горелочного туннеля, а ширина пода составляет 4-5 диаметров кратера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Окисление и обезуглероживание стали. Под ред. Ващенко А. И. М., «Металлургия, 1972, с. 192-193. 2. Кузнечно-штамповочное производство, 1975, № 1, с. 22-24.

11