RU2034054C1

RU2034054C1 - Recuperation heating well with heating from the center of bottom

Info

Publication number: RU2034054C1
Application number: RU92007202A
Authority: RU
Inventors: А.С. Кожевников; Н.В. Лихарева; Н.Е. Рослякова; А.М. Емельянов; В.Е. Демидов; В.К. Рябинкова; А.В. Суняев
Original assignee: Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР
Priority date: 1992-11-20
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: recuperation processes. SUBSTANCE: recuperation heating well is provided with fire-resistant air feeding channel and a gas feeding pipe with nozzles. These nozzles are located along the central axis of the gas outlet channel from which gas flows at an angle to the air stream. The upper part of the torch channel has a toroidal form, the end being located at the level of the start of toroidal surface. The nozzles are placed on a plain surface and inclined toward the vertical axis at an angle of 20-25 degrees. The lower section of the base of nozzles is shifted to that of their upper section at an angle of 25-30 degrees about the circumference of the centers of the holes. EFFECT: higher efficiency and accuracy. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение касается нагревательных колодцев с отоплением из центра пода и может быть применено в металлургической промышленности. The invention relates to heating wells with heating from the hearth center and can be applied in the metallurgical industry.

Нагрев стальных слитков в колодцах этого типа производится с использованием одного горелочного устройства, установленного в центре пода колодца и работающего на газовом топливе с низкой теплотворной способностью. Газ подается через сопло, установленное в центре упорного канала, а подогретый в керамических рекуператорах воздух поступает по периферии огнеупорной горловины. Steel ingots in wells of this type are heated using a single burner installed in the center of the well hearth and working on gas fuel with low calorific value. Gas is supplied through a nozzle mounted in the center of the thrust channel, and air heated in ceramic recuperators enters the periphery of the refractory neck.

Известен нагревательный колодец с центральной подовой горелкой, горелочный тоннель которой выполнен в виде диффузора конфузора с закругленными торцами, торец газоподводящего патрубка расположен ниже конфузора, а воздухоподводящий канал охватывает газоподводящий патрубок [1]
Недостатком известной конструкции колодца является значительное удаление газоподводящего патрубка от верхнего среза горелочного тоннеля, что при определенных расходах газа на горелку приводит к проскоку пламени в конфузор горелочного тоннеля и ухудшает теплообмен в рабочем пространстве колодца. Конструкция горелочного тоннеля (строительная прочность) в реальных условиях работы колодца ненадежна и сложна в изготовлении.Known heating well with a central hearth burner, the burner tunnel of which is made in the form of a diffuser confuser with rounded ends, the end of the gas supply pipe is located below the confuser, and the air supply channel covers the gas supply pipe [1]
A disadvantage of the known well design is the significant removal of the gas supply pipe from the upper cut of the burner tunnel, which, at certain gas flow rates to the burner, leads to a leakage of flame into the confuser of the burner tunnel and impairs heat transfer in the working space of the well. The design of the burner tunnel (structural strength) in the actual working conditions of the well is unreliable and difficult to manufacture.

Известен рекуперативный нагревательный колодец, на боковых стенках которого в нижней его части установлены плоскопламенные горелки, горелочный тоннель которых выполнен в виде торроидальной поверхности для обеспечения короткого плоского факела [2]
К недостаткам известной конструкции следует отнести сложность обеспечения равномерного температурного поля в рабочем пространстве колодца при принятой системе отопления, оплавление нижней части слитков, расположенных в районе полоскопламенных горелок. При посаде и выдаче слитков из колодцев неизбежны разрушения кладки как в верхней, так и в нижней части колодцев, разрушение горелочных камней, зашлакование подины, что приводит к нарушению в работе плоскопламенных горелок.A recuperative heating well is known, on the side walls of which in its lower part there are installed flat flame burners, the burner tunnel of which is made in the form of a torroid surface to provide a short flat torch [2]
The disadvantages of the known design include the difficulty of ensuring a uniform temperature field in the working space of the well with the adopted heating system, the fusion of the lower part of the ingots located in the area of the flame-burners. When planting and issuing ingots from wells, masonry destruction is inevitable both in the upper and lower parts of the wells, destruction of burner stones, slag bottom slag, which leads to disruption of the operation of plane-flame burners.

Известен наиболее близкий к предлагаемому рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра пода, в котором газогорелочное устройство выполнено в виде газоподводящей трубы с насадком, имеющим цилиндрические отверстия в его боковой стенке для выхода газа под углом к воздушному потоку, где для улучшения смешения газа с воздухом и повышенной равномерности температуры по высоте рабочей камеры цилиндрические отверстия насадка выполнены тангенциально, при этом их оси составляют с образующей цилиндрического насадка угол 25-45^о [3]
Недостатком известной конструкции является массивность газового насадка и близкое его расположение к верхнему срезу огнеупорного воздушного канала, что способствует интенсивному нагреву его за счет излучения из рабочего пространства и приводит к резкому снижению эксплуатационной стойкости насадка. В процессе эксплуатации на горизонтальной поверхноcти насадка накапливаются шлак и окалина, что приводит к нарушению газовых потоков и снижению эффективности процесса смешения газа с воздухом.Known closest to the proposed recuperative heating well with heating from the center of the hearth, in which the gas burner is made in the form of a gas supply pipe with a nozzle having cylindrical openings in its side wall for gas outlet at an angle to the air flow, where to improve the mixing of gas with air and increased uniformity of temperature along the height of the working chamber, the cylindrical nozzle openings are made tangentially, while their axes make an angle of 25-45 ^about with the generatrix of the cylindrical nozzle [3]
A disadvantage of the known design is the massiveness of the gas nozzle and its close proximity to the upper cut of the refractory air channel, which contributes to its intense heating due to radiation from the working space and leads to a sharp decrease in the operational stability of the nozzle. During operation, slag and scale accumulate on the horizontal surface of the nozzle, which leads to disruption of gas flows and a decrease in the efficiency of the process of mixing gas with air.

Цель изобретения интенсификация процесса смешения и сжигания газа, улучшение прогрева нижней части слитков и увеличение стойкости крышек нагревательных колодцев. The purpose of the invention is the intensification of the process of mixing and burning gas, improving the heating of the lower part of the ingots and increasing the durability of the lids of the heating wells.

Для этого в рекуперативном нагревательном колодце с отоплением из центра пода, содержащем огнеупорный цилиндрический канал для подачи воздуха от рекуператоров и газоподводящую трубу с насадком с соплами, расположенным по центральной оси канала для выхода газа под углом к воздушному потоку, верхняя часть горелочного канала имеет торроидальную форму, при этом торец насадка расположен на уровне начала торроидальной поверхности, а сопла насадка установлены на плоской поверхности и наклонены к вертикальной оси под углом 20-25^о, а нижнее сечение сопл основания насадка смещено по отношению к верхнему сечению сопл основания насадка на 25-30^о по окружности центров отверстий.To do this, in a regenerative heating well heated from the center of the hearth, containing a refractory cylindrical channel for supplying air from the recuperators and a gas supply pipe with a nozzle with nozzles located on the central axis of the gas outlet channel at an angle to the air flow, the upper part of the burner channel has a toroidal shape , the end cap is located at the beginning torroidalnoy surface and the nozzle header mounted on a flat surface and inclined to the vertical axis at an angle of ^about 20-25, and the lower sech nozzles of the nozzle base is offset relative to the upper base of the nozzle tip for ^about 25-30 hole circle.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рекуперативный нагревательный колодец, разрез; на фиг. 2 цилиндрический насадок с соплами; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2. In FIG. 1 shows the proposed regenerative heating well, section; in FIG. 2 cylindrical nozzles with nozzles; figure 3 section aa in figure 2.

Рекуперативный нагревательный колодец с отоплением из центра пода содержит огнеупорный цилиндрический канал 1 для подачи воздуха через подводящий канал 2 от рекуператора 3, газоподводящую трубу 4, на верхнюю часть которой устанавливается цилиндрический насадок 5 с соплами 6. Верхняя часть горелочного канала 7 имеет торроидальную форму. Сопла 6 насадка 5 наклонены к вертикальной оси под углом α=20-25^о, а нижнее сечение сопл 6 основания насадка 5 смещено по отношению к верхнему сечению сопл 6 основания насадка 5 на угол β= 25-30^о по окружности центров отверстий. Газоподводящая труба 4 с насадком 5 устанавливается в огнеупорном цилиндрическом воздушном канале 1.A regenerative heating well with heating from the hearth center contains a refractory cylindrical channel 1 for supplying air through a supply channel 2 from a recuperator 3, a gas supply pipe 4, on the upper part of which a cylindrical nozzle 5 with nozzles 6. is mounted. The upper part of the burner channel 7 has a torroid shape. Nozzles 6 Nozzle 5 are inclined to the vertical axis at an angle ^of α = 20-25, and the lower base of the nozzle 6 nozzle 5 is displaced relative to the upper section of the nozzle 6, the nozzle base 5 by an angle ^of β = 25-30 by hole circle. A gas supply pipe 4 with a nozzle 5 is installed in a refractory cylindrical air channel 1.

Рекуперативный нагревательный колодец работает следующим образом. A regenerative heating well operates as follows.

Газ по газоподводящей трубе 4 поступает в газовую насадку 5 и через сопла 6 в газовой насадке 5 выходит в горловину, где смешивается с воздухом, поступающим через подводящие каналы 2 к огнеупорному воздушному каналу 1. Газовые струи вытекают из отверстий эллипсоидной формы сопл под углом 20-25^о и за счет разворота сопл на 25-30^о по окружности центров отверстий создается эффект закручивания газовой струи с воздухом и воспламенение.Gas through the gas supply pipe 4 enters the gas nozzle 5 and through the nozzles 6 in the gas nozzle 5 leaves the neck, where it mixes with the air entering through the supply channels 2 to the refractory air channel 1. Gas jets flow from the holes of the ellipsoid shape of the nozzles at an angle of 20 25 ^o and due to the nozzle turning 25-30 ^o around the circumference of the centers of the holes, the effect of twisting the gas stream with air and ignition is created.

Благодаря тому, что верхняя точка насадка находится на уровне начала торроидальной поверхности горелочного камня факел раскрывается по торроидальной поверхности горелочного канала. Due to the fact that the top point of the nozzle is at the level of the beginning of the torroidal surface of the burner stone, the torch opens along the torroidal surface of the burner channel.

Применение газогорелочного устройства позволяет интенсифицировать процессы смешения и сжигания газа, значительно укоротить факел и за счет этого улучшить прогрев нижней части слитков и увеличить стойкость крышек нагревательных колодцев. The use of a gas burner device makes it possible to intensify the processes of gas mixing and burning, significantly shorten the torch, and thereby improve the heating of the lower part of the ingots and increase the resistance of the lids of the heating wells.

Claims

1. RECOVERABLE HEATING WELL WITH HEATING FROM THE POD CENTER, comprising a refractory cylindrical channel for supplying air from the recuperators and a gas supply pipe with a nozzle with nozzles located along the central axis of the channel for the gas to exit at an angle to the air flow, characterized in that the upper part of the burner the channel has a toroidal shape, while the end face of the nozzle is located at the beginning of the torroidal surface, and the nozzle nozzle is mounted on a flat surface.

2. The well according to claim 1, characterized in that the nozzle nozzle is inclined to the vertical axis at an angle of 20 25 ^o , and the lower section of the nozzle base nozzle is offset from the upper section of the nozzle base nozzle by 25 - 30 ^o around the center holes.