Рекуперативный нагревательный колодец

 

Изобретение относится к устройствам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение топливоиспольэования. Рекуперативный нагревательный колодец содержит рабочую камеру 1, горелку 2, керамические рекуператоры 5 и опорный пояс. В опорном поясе выполнены проемы 6, суммарная площадь которых составляет 0,2-0,5 площади пояса, а опорный пояс выступает на расстоянии 0,08-0,16 высоты рабочей камеры. Конструкция нагревательного колодца позволяет улучшить условия теплообмена, обеспечить равномерньш нагрев металла и вследствие этого увеличить коэффициент топливоиспользования. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

7 А1 (I9ISU(I1) (51) 4 С 21 П 9/70

)ч Ъбр 1e °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дюУуг

Aalp

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4140973/23-02 (22) 09.07.86 (46) 07.03.88. юл. 11 (71) Запорожский индустриальный институт (72) М.П.Ревун, <П.Н.Каюков, А.И.Чепрасов, А.Н.Андриенко, В.Н.Ковалев и А.Г.Маликов (53) 621.783.224(088.8) (56) Аксельруд А.Г., Сухов И.И., Тымчак В.М. Нагревательные колодцы.—

М.: Металлургиздат, 1962, с. !6 и )7.

Авторское свидетельство СССР

lli 1051131, кл. С 21 D 9/70, 1983. (54) РЕКУПЕРАТИВНЫИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ

КОЛОДЕЦ (57) Изобретение относится к устройствам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. lieïü изобретения — повышение топливоиспользования. Рекуперативный нагревательный колодец содержит рабочую камеру горелку 2, керамические рекуператоры 5 и опорный пояс. В опорном поясе выполнены проемы 6, суммарная площадь которых составляет 0,2-0,5 площади пояса, а опорный пояс выступает на расстоянии 0,08-0,16 высоты рабочей камеры. Конструкция нагревательного колодца позволяет улучшить условия теплообмена, обеспечить равномерный нагрев металла и вследст<О вие этого увеличить коэффициент топливоиспользования. 2 нл.

1379327

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

1!ель изобретения — повышение топливоиспользования.

На фиг.! показан предлагаемый колодец; на фиг.2 — разрез А-А на !0 фиг.1.

Колодец содержит рабочую камеру 1 с горелкой 2, дымоотводящие окна 3, горизонтальные воэдухоподводящие каналы 4, соединяющие керамические рекуператоры 5 с горелкой 2. На стенах

6 рабочей камеры 1 размещен опорный пояс 7, отстоящий от стен на расстоянии L, равном 0,08-0,16 высоты Н рабочей камеры 1. В опорном поясе 7 выполнены проемы 8, суммарная площадь F< которой составляет 0,2площади, опорного пояса 7.

Колодец работает следующим образом.

Через горелку 2 в рабочую камеру

1 поступают газ и воздух, подогретый в керамических рекуператорах 5.

Компоненты горения перемешиваются и, сгорая, образуют факел. Горящий топ-. ливовоздушный поток поднимается в верхнюю часть рабочей камеры, встречается с крышкой нагревательного колодца и, изменяя направление движения, перемещается к дымоотводящим окнам 3. 35

После отражения от крышки агрегата поток горящей среды разделяется.

Часть потока омывает боковые грани и поверхность слитка, обращенную к фа" келу, а затем через дымоотводящие 40 окна 3 удаляется в керамические реку— ператоры 5 . Другая часть через проемы

8 поступает в пространство между кладкой и слитками. Проникновение горящего топливовоэдушного потока в 45 эту область рабочей камеры увеличивает в ней циркуляцию продуктов rope ния, обеспечивает ввод дополнительного тепла и интенсифицирует все теплообменные процессы. 50

С целью улучшения топливоиспользования суммарная площадь проемов 8 в опорном поясе 7 выбрана так, что в указанной области рабочей камеры сгорает достаточное количество топлива °

Экспериментально установлено, что если площадь проемов F составляет менее 0,2 площади опорного пояса F то н пространство между слитка и и кладкой не проникает необходимое количество горящей топливовоздушной смеси. Это приводит к уменьшению вводимого тепла, снижению интенсивности циркуляции продуктов горения и образованию застойных зон. Все это вместе взятое снижает тепловой поток на поверхность слитка, обращенную к кладке. В то же время значительная масса горящих газон движется в цент-. ральной части рабочей камеры, омывая боковые грани и поверхность слитков, обращенную к факелу. Такое распределение факела по объему рабочей камеры приводит к неравномерному по толщине нагреву металла. В этом случае для выравнивания температуры необходимо увеличить период выдержки и об= щее время нагрева металла в колодце.

3а счет этого уменьшается производительность агрегата и увеличивается удельный расход топлива.

Увеличение суммарной площади проемов F более 0,5 Р, не приводит к ощутимому увеличению интенсивности циркуляции топливовоздушной смеси между слитками и кладкой и вместе с тем затрудняет устойчивую установку слитков у опорного пояса.

Величина лучистого теплового потока к поверхности изделия, обращенной к кладке, зависит от эффективной длины луча излучающего газового объема между слитками и кладкой. В предлагаемом колодце размеры последнего определяются геометрией опорного опояса 7.

С целью улучшения топливоиспользования расстояние Ь, на которое опорный пояс выступает от стен, выбрано таким, что обеспечиваются близкие условия теплообмена для граней изделия, обращенных к факелу и к кладке. Экспериментально и расчетным способом установлено, что при

:-- 0, )Х Н эффективная длина луча укаэанного объема горящих излучающих газов недостаточна для обеспечения симметричных условий теплообмена.

Это приводит к неравномерному по толщине слитка нагреву металла.

Для выравнивания температурного поля слитка необходимо увеличивать период выдержки и общее время нагрева металла в колодце, что влечет за собой сокращение производительности агрегата и увеличение удельных рас!

379327

Составитель В.Бербенев

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Редактор И.Дербак

Заказ 943/27 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35.„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ходов топлива. Увеличение же Ь более

0,!6 Н нецелесообразно ввиду того, что по условию устойчивой установки изделий приходится уменьшать количе5 ство слитков, одновременно размещаемых в рабочей камере вдоль стен нагревательного колодца. Это также приводит к уменьшению производительности агрегата и росту удельных расходов . !0 топлива.

Конструкция колодца позволяет ор ганизовать сжигание топлива как в центральной части рабочей камеры, так и в пространстве между слитками и кладкой. В результате улучшаются условия теплообмена для граней изделий, обращенных к факелу и к кладке, что обеспечивает равномерный нагрев 20 сликтов. Все топливо сжигается в смеси с воздухом, подогретым в керамических рекуператорах до 700-800 С.

При этом увеличение количества фи- зического тепла, вводимого в рабочую камеру предлагаемого колодца, позволяет увеличить коэффициент использования топлива и, следовательно, уменьшить удельный расход топлива на нагрев металла.

Формула изобре те ния

Рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, ro— релку, опорный пояс и керамические рекуператоры, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения топливоиспользования, в опорном поясе выполнены проемы, суммарная площадь которых составляет 0,2-0,5 площади верхней поверхности опорного пояса, при этом опорный пояс отстоит от стен на расстоянии 0,08-0,!б высоты рабочей камеры.