Способ отопления нагревательных колодцев Советский патент 1981 года по МПК C21D9/70 

(54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ КОЛОДЦЕВ

Изобретение относится к отоплению : нагревательных колодцев и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Известен способ нагрева металла в нагревательном колодце, включающий подачу компрессорного воздуха импульсами и топливовоздушную смесь в рабочую ячейку сверху на изделия, причем компрессор11Ый воздух подают в ко1гачестБе 0,02- 0,2 от общего расхода с продогокительностью импульса 3-35 мин и с паузами 5-45 мин tl. Недостатком известного способа явлх ется значитега ная продолжительность импульса (до 35 мин) и пауз (до 45 мин которая, с одш стороны, может приводить к локальным перегревам и оплавлению участков граней слитков обращенных к факелу, ас стороны, к снижению скорости нагрева и, соответственно, производительности Колодцев. Кроме того, определение необходимой длительности импульса в каждый конкрет- ный момент времени весьма сложно в связи с невозможностью определения степени неравнс лерности температуры в камере колодца по ходу нагрева. Подача компрессорного воздуха в период томления нецелесообразна, потому , что это вызывает повышенный угар металла и перерасход компрессорного воздуха. Наиболее близким по технической сушн ности и достигаемому результату являет ся способ отопления нагревательных колодцев, исключакшшй подачу в рабочее пространство топлива, воздуха и кислорода в импульсном режиме и сжигание топлива, причем в период подъема температуры ячейки подачу кислорода производят поочередно по сторонам ячейки под углом 5-4О° к факелу с периодом импульса 8-1О мин между перекидками клапанов 2. Недостатками известного способа яв71Яются постоянная длительность импульсов подачи кислорода в течение периода на-г грева и постоянная величина коэффициента расхода воздуха независимо от температуры рабочего пространства, что приводит к ухудшению качества нагрева, повышению угара металла, увеличению затрат на нагрев слитков за счет перерасхода кислорода. В связи с неравномерностью температурного поля факела в нагревательных ко/1одцах возникают высокотемпературные локальные зоны, которые приводят к поверхностным дефектам металла. Распределение температур по длине факела, т е. смещение высокотемпературной зоны при подаче кислорода в количестве 2ОО 500 м /ч изменяется незначительно. Большое влияние на перемещение цент ра факела оказывает величина коэффициента избытка воздуха, т.е. количества окислителя на 1м топлива. При неизменном температурном попе факела значительно снижается теплопередача от факела к металлу за счет снижения по всей поверхности слитков разности температур между факелом и металлом. Цель изобретения - улучшение -технико-экономических показателей работы нагревательных колодцев. Поставленная цель достигается тем, что в способе отопления нагревательных колодцев, включающем подачу в рабочее пространство топлива, воздуха и кислорода в импульсном режиме и сжигание топлива, длительность импульсов подачи кис лорода в период подъема температуры уменьшает от 1О до 3 мин пропорционал но температуре рабочего пространства, а интервалы между ними увеличивают от 2 до 9 мин, при постоянном расходе воз йука, при этом общая продолжительность цикйа составляет 12 мин. Длительность периодов, состоящих из подачи кислорода в ячейку и-пауз (интер валов) между ними, составляет 12 мин обусловливается необходимостью обеспечения требуемой высокой скорости подъема температуры и качества нагрева при минимальных затратах энергоресурсов. При длительности импульса подачи ки лорода в период подъема температуры более 10 мин происходит неравномерное распределение температуры факела по дл не камеры колодца, а при длительности импульса менее 3 мин не обеспечиваетс средняя скорость подъема температуры нагреваемого металла при выходе на том ление. При длительностаг интервалов между импульсами в начале первого периода на грева менее 2 мин создаются условия местного перегрева в области высокотемпературных зон факела, а при длительности интервалов более 9 мин снижается скорость подъема температур нагреваемого металла. Минимальное значение температуры рабочего пространств а ячейки нагревательного копорла 450°С, максимальное 1360С. Подача кислорода в импульсном режи- ме при неизменном расходе воздуха обеспечивает изменение коэффициента расхода воздуха. При подаче кислорода обеспечивается коэффициент расхода воздуха 1,О-1,О5, при отключении кислорода - О,6-О,9. За счет изменения коэффициента расхода воздуха изменяется распределение темпера -. тур по длине факела и, соответственно, по рабочему пространству колодца. За счет перемещения высокотемпературной зоны устраняется возможность появления брака по нагреву, снижается угар металла и увеличивается теплопоглоще- ние металлом от факела. Способ осуществляется следукяцим образом. Металл, посаженный в ячейку нагревательного колодца, нагревают в первый период за счет тепла, выделенного при сжигании газообразного тсшлива в смеси воздуха и кислорода. Последний подают циклами общей продолжительностью 12 мин, состоящими из импульсов, в течение которых кислород поступает в ячейку колодца, и интервалов (пауз) между ними, когда кислород отсекается. В начале нагрева, когда необходимо обеспечить максимальную скорость подъема температуры рабочего пространства колодца, соответственно, посаженных в ячейку спитков, длительность импульса составляет 1О мин, затем кислород отсекают на 2 мин, а дальше следует очередное включение кислорода, затем снова пауза и т.д. По мере повышения температуры рабочего пространства и металла длительность импульсов уменьшают, а длительность интервалов Между ними, соответственно,увеличивают. При выходе на температуру томления длительность импульса составляет 3 мин, а паузы - 9 мин, затем кислород откл чают. Для реализации способа за каждую ячейку устанавливают сдвоенное интегральное реле времени, на выход которого с