Способ нагрева слитков в нагревательном колодце

 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в нагревательных колодцах различных типов при нагреве слитков перед обработкой давлением на металлургических заводах. Цель изобретения - повышение производительности печи и снижение удельного расхода топлива. Способ нагрева слитков в нагревательном колодце.включает посад слитков в рабочую камеру. Слитки могут быть холодными или горячими . Колодец при посаде слитков разогрет , поскольку посад слитков осуществляют сразу же после выгрузки препредыдущей садки. Загруженные слитки нагреваются в колодце без подачи топлива в горелки до момента выравнивания температур слитков и колодца. Затем ведут ступенчатый циклический нагрев слитков до температуры томления , а томление производят при уменьшающемся расходе топлива. При организации такого режима нагрева длительность каждой ступени нагрева в цикле устанавливают в пределах 1/3-1/2 вре- g мени нагрева слитков до температуры (Л колодца, на первой ступени нагрева первого цикла подают топливо в количестве 0,85-1,0 от минимального расхода топлива при режиме томления, далее каждый последующий за первым ступенчатый цикл начинают с расхода топ-, лива, равного расходу топлива в предьиущем цикле на второй ступени, а в каждом цикле при переходе со ступени на ступень нагрева расхс/д топлива увеличивают в 1,6-2,0 раза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1271901 А1 (s» 4 С 21 В 9/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3841985/22-02 (22) 14.01.85 (46) 23.11.86, Бюл. N - 43 (7 1) Институт черной металлургии (72) В.В. Булычев, Ю.И. Бургутин, В.Ф. Волков, И.И. Иванов, М.Д. Куцыгин, В.С. Курский, В.А. Лозовая, И.М. Любимов, Г.Ф. Онушкевич, С.С. Тильга, В.В. Трегубов и Г.В. Козенко (53) 621.783.224.2(088.8) (56) Заявка Японии N 52-88209, кл. С 21 D 11/00, 1978.

Заявка Японии Р 52-120208, кл. С 21 0 1/52, 1977. (54) СПОСОБ НАГРЕВА СЛИТКОВ В НАГРЕВАТЕЛЬНОМ КОЛОДЦЕ (57) Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в нагревательных колодцах различных типов при нагреве слитков перед обработкой давлением на металлургических заводах. Цель изобретения — повышение производительности печи и снижение удельного расхода топлива. Способ нагрева слитков в нагревательном колодце.включает посад слитков в рабочую камеру.

Слитки могут быть холодными или горячими. Колодец при посаде слитков разогрет, поскольку посад слитков осуществляют сразу же после выгрузки пре предыдущей садки. Загруженные слитки нагреваются в колодце без подачи топлива в горелки до момента выравнивания температур слитков и колодца.

Затем ведут ступенчатый циклический нагрев слитков до температуры томления, а томление производят при уменьшающемся расходе топлива. При организации такого режима нагрева длительность каждой ступени нагрева в цикле устанавливают в пределах I/3-1/2 времени нагрева слитков до температуры колодца, на первой ступени нагрева первого цикла подают топливо в количестве 0,85-1,0 от минимального расхода топлива при режиме томления, далее каждый последующий за первым ступенчатый цикл начинают с расхода топ-. лива, равного расходу топлива в предыдущем цикле на второй ступени, а в каждом цикле при переходе со ступени на ступень нагрева расход топлива увеличивают в 1,6-2,0 раза. 1 ил.

1 12719

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть ис использовано в.нагревательных колод.цах различных типов при нагреве слитков перед обработкой давлением на металлургических и машиностроительных заводах.

Цель изобретения — IIGBbKllBHHe производительности печи и снижение удельного расхода топлива.

На чертеже представлены графики, отражающие характер изменения температур нагреваемого слитка и тепловых нагрузок в колодце во времени.

l5

Способ реализуется следующим образом.

В конечный период томления предыдущей садки определяют расход топлива О на отопление .колодца. После вьдачи нагретых слитков, посада новой садки и закрытия крышки колодца фиксируют время 7 до выравнивания температуры. После е стабилизации подают на сжигание топлива в количестве Q 0,85 — 1,0 Q в течение

1/3 — 1/2, после чего повышают ступенчато расход топлива в 1,6

2,0 раза, проводят выдержку при этом расходе в течение . Дальнейшее сТ

30 ступенчатое повышение расхода проводят до достижения верхнего предела рабочего диапазона изменения расхода топлива. После вьдержки на этом расГ ходе в течение окончания первого цикла анализируют кривую изменения 35 температуры в колодце, определяют минимальный расход топлива 0„., при котором в конце ступени продолжается рост температуры. Снижением расхода топлива до Q; и вьдержкой при этом 40 расходе в течение 7 = 1/3-1/2 < начинают следующий цикл поцъема температуры, который также оканчивается вьдержкой при верхнем пределе расхода топлива в течение „- . Дальнеишее 45 цикличное изменение расхода топлива проводят аналогично.

По достижению температуры томления процесс ступенчатого повышения расхо,ца топлива прекращают (независимо от того, закончился цикл или нет), начинают постепенно снижать расход топлива на отопление, стабилизируя температуру в печи.

Цикличность ступенчатого повышения подачи топлива в период подъема температуры позволяет без повышения установочной тепловой мощности (предельного расхода топлива) и длительной вьдержки на максимальной подаче топлива в конце подъема температуры добиться выхода температуры в колодце на заданную.

К числу существенных отличий относится соотношение между расходом топлива на предыдущей и последующей ступенях нагрева. При соотношении, меньшем 1,б, происходит наложение зон максимального тепловыделения факела друг на друга и перегрев металла в этих местах, при большем 2 появляются разрывы между этими зонами и локальный недогрев садки.

Величина 0„86-1,0 расхода топлива в конечный период томления предыдущей садки определяет мощность холостого хода данного колодца в данный период эксплуатации. При полном выравнивании температуры по сечению слитков в процессе нагрева тепловая мощность Я равна мощности холостого хода, т.е. соотношение их 1,0. Превышение тепловой мощности в конце периода томления мощности холостого хода характеризует конечную неравномерность нагрева металла на выдаче.

Максимально допустимый по технологии температурный перепад наблюдается при соотношении мощности холостого хода к мощности в конце периода нагрева 0,85-0,87. Дальнейшее снижение этого соотношения из-за повышенного расхода топлива в конце периода томления приводит к получению некондиционного металла под прокатку. Оптимальная величина расхода топлива в начале подъема температуры из диапазона (0,85-1,0) Q соответствует урс; уровню линии установившегося состоя ния расхода топлива в период томления предыдущей садки, который можно определить графически или масленно, продлив кривую изменения расхода топлива в этот период. Использование в качестве начального расхода (0,851,0) Q позволяет„ не снижая производительности, обеспечить качественный нагрев слитков у горелочного торца в период подъема температуры, предотвратить рост температурного перепада между этими слитками и остальной садкой, снизить длительностьтомления и расход топлива на выравнивание температуры.

В предлагаемом способе длительность воздействия ядра факела на

1271901 слитки, расположенные в различных частях садки, за время повышения расхода топлива одинакова и равна

1/2-1/37, что исключает появление дополнительных температурных перекосов в садке.

Пример . В нагревательном колодце с верхней горелкой проводят нагрев восьми слитков спокойной стали массой 12,5 т каждый. Ячейки 10 отапливают природным газом с теплотой сгорания 32,5 ИДж/м .

В конце периода томления предыдущей садки расход топлива на ячейку

200 м /ч, продолжает свое сниже- 15 ние на линию установившегося состояния 170 м /ч. Поэтому в качестве начального в первом цикле принимают расход 0,85 Q. После посада слитков и закрытия крышки колодца осущест- 20 вляют безтопливный нагрев с температуры 730 до 850 С. Фиксируют в момент стабилизации температуры в колодце время = 30 мин безтопливного нагрева. Затем осуществляют пода- 2S чу 170, 300, 540, 970 м /ч топлива в течение 10 мин на каждой ступени.

Температура при подаче 300 м /ч топ— лива возрастает до 970 С и стабилизируется через 8 мин. Б конце периода подачи 540 и 970 м /ч топлива она составлет 1050 и 1140 С и продолжает возрастать. Поэтому подают снова 540 м /ч топлива в течение 10 мин, а затем 970 м /ч. После окончания

35 подачи 970 м /ч топлива температура в колодце достигает заданной (1300 С) через 7 мин, переходят к томлению при уменьшающемся расходе топлива.

Выход годного составляет 78,17, 40 кг.у.т. удельный расход топлива 43,2

Параллельно проводят нагрев восьми слитков той же плавки в другом колодце, имеющем идентичные теплотехни-45 ческие и технологические показатели, по известному способу, выход годного составляет 58,37., удельный расход кг.у.т. топлива 44,1

Проводят нагрев девяти слитков кипящей стали массой 10,5 т каждый.

В конце томления предыдущей садки расход топлива составляет Q= 180 v /ч. и имеет тенденцию снижения до уста- 55 новившегося значения 165 м /ч. Длительность безтопливного нагрева до выравнивания температуры (с 620 после посада до 730 С при ее стабилизации) 40 мин. После безтопливного нагрева подают на сжигание 165, 300, 540, 970 м /ч топлива в течение 28—

20 мин на каждой ступени. Температура через 20 мин после подачи предельного расхода газа (970 м /ч) достигает

1070 С, стабилизацию температуры наблюдают лишь в конце ступени подачи

165 м /ч топлива, поэтому следующий цикл подъема температуры начинают с расхода 300 м /ч, затем подают 540 и

970 м /ч с выдержкой по 20 мин на ,каждой. Температура в конце этого цикла повьш ается до 1270 С. Рост температуры в колодце наблюдается в кон-! це периода подачи 540 и 970 м /ч топлива. Поэтому в начале очередного (третьего) цикла подают 540 м /ч топлива, выдерживают 20 мин этот расход, затем увеличивают его до 970 м /ч.

Температура в колодце через 15 мин после подачи предельного расхода

970 и /ч топлива достигает 1300 С, поэтому переходят к томлению с постепенным снижением расхода топлива.

Выход годного 72,17., удельный раскг.у.т. ход топлива 42 4 и т

Остальные восемь слитков той же плавки нагревают в другом колодце по известному способу.

Выход годного 71,67, удельный раскг.у.т. ход топлива 43,5

Таким образом, реализация предлагаемого способа позволит повысить пропроизводительность нагревательных колодцев и снизить удельный расход топлива.

Формула изобретения

Способ нагрева слитков в нагревательном колодце, включающий предварительный разогрев колодца, посад слитков и выдержку их до достижения ими температуры разогрева колодца, затем ступенчатый нагрев слитков,до температуры томления и томление при уменьшающемся расходе топлива, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения удельного расхода топлива, ступенчатый нагрев до температуры томления осуществляют циклически, длительность каждой ступени нагрев; в каждом цикле устанавливают в пред

5 1271901 лах 1/3-1/2 времени выдержки слитков, на первой ступени первого цикла подают топливо в количестве 0,85-1,0 от минимального расхода топлива при режиме томления, далее каждый последующий за первым ступенчатый цик:л начинают с расхода топлива, равного расходу топлива в предыдущем цикле на второй ступени, а в каждом цикле при переходе со ступени на ступень нагрева расход топлива увеличивают в

1,6 — 2 раза.

C/77 Pr;e//u НаРРЕ5а C НЕПЕР//5Н/,///

P/7em0n /7ПйИП Е//а/77 УР61

Л,Ычя, с! /7ОИ

/(О

BppР/,6, с

/7РЬГ/1 /778///7Е,да/77Ф7 7/

"/7 7// /Г

Сост-.âèòåëü В„ Смирнов

Техред В.Кадар

Корректор Е. Рошко

Редактор Н. Гунько

Заказ 6311/26

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,Рауюская наб., д. l>/5 ул. Проектная, 4

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,