SU1520120A1 - Нагревательна печь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано на предпри ти х металлургической и машиностроительной отраслей промышленности. Цель изобретени  состоит в интенсификации процесса нагрева. Печь дл  нагрева содержит рабочую камеру 2, под которой размещены камеры 7 неполного горени  и камеры 6 дожигани , заполненные слоем дробленого огнеупорного материала. Под камерами 6 и 7 размещен рекуператор 11, обеспечивающий подогрев воздуха, следующего на первичное горение. Продукты неполного горени  из камер 7 поступают в рабочую камеру 2, а затем попадают в камеры 6 дожигани . Нагрев металла происходит на гор чем полу 3 в атмосфере защитного газа. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

14 II а

Л

Фа11

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано на предпри ти х металлургической и машиностроительной промышленности,

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса нагрева.

На фиг, 1 изображена печь, поперечное сечение; на фиг,2 - разрез А-А на фиг. 1.

Печь дл  нагрева содержит футерованный изнутри металлический кожух 1, в верхней части которого размещена рабоча  камера 2. Нижней частью камеры 2 (под)  вл етс  огнеупорна  плита 3, на которой размещены нагреваемые заг отовки 4. В плите 3 выполнены отверсти  5. Под огнеупорной плитой 3 размещены камеры 6, примыкающие к камере 7. В камере 6 горизон- тально установлена огнеупорна  плита 8, образующа  с камерой 7 зазор 9. Камеры 6 и 7 заполнены слоем 10 дробленого огнеупорног о материала. Под камерой 6 размещен коробчатый метал-, лургический рекуператор 11 с перегородками 12. Между камерами 6 в стенках выполнены дымовые каналы 13, объединенные коллектором 14. В верхней части камеры 6 над плитой 8 установ- лен узел 15 подачи бедной газовоздушной смеси или воздуха, К коробчатому рекуператору 11 подсоединен узел 16 подвода воздуха. Со стороны, противоположной узлу 16, в рекуператоре 11 вьпюлнено отверстие 17, Под камерой 7 размещен воздушный коллектор 18 с выходным отверстием 19. К воздушному коллектору 18 примыкает узел 20 подачи газа, К узлу 15 подачи бедной газовоздушной смеси или воздуха примыкает металлическа  насадка 21 с отверсти ми 22, Узел 20 подачи газа включает трубу 23 подачи газа и металлическую насадку 24 с отверсти ми 25, погруженную в слой ТО дробленого огнеупорного материала .камеры 7 на глубину (3-3,5)d, где d - приведен- ньй средневзвешенньй диаметр частиц дробленого огнеупорного материала.

В рекуператор 11 подают воздух, а через сопло 20 - газ в количествах, соответствующих коэффициенту расхода воздуха dt 0,5, Газ и воздух затем смешиваютс  за отверстием 19 в слое 10, Смесь в камере 7 поджигаетс  через отверстие в стенке печи, а продукты неполного горени  (защитна  нагревательна  атмосфера), протека 

через рабочую камеру 2, наг ревают заготовки 4 и через отверстие в поду 5 инжектируютс  факелом, создаваемым горелкой 15, котора  работает с избытком воздуха. Затем продукты неполного горени  дожигаютс  в камере 6, разделенной плитой В на два  руса - так, что,догора  в верхнем  русе, газы проход т в нижнем  русе вдоль поверхности рекуператора 11 и отдают тепло воздуху в рекуператоре 11, а затем удал ютс  через каналы 13 в дымовой коллектор 14, После разогрева сло  дробленого огнеупорного материала в камере 6 через горелку 15 подают только воздух. Камеры 6 и 7 располагаютс  вдоль печи в шахматном пор дке с тем, чтобы температурное поле и состав защитного газа бьти равномерны в рабочей камере печи. Заготовки 4 транспортируютс  вдоль печи по направл ющим от окна загрузки до окна выгрузки.

Выполнение в коробчатом рекуператоре 11 перегородок 12, обеспечивающих многоходовое поперечное движение воздуха, повьш1ает температуру подо- грева воздуха в рекуператоре 11, тем самым увеличиваетс  .температура про- дуктов горени , поступающих в рабочую камеру 2 из камеры 7, что обеспечивает интенсификацию малоокислительного нагрева заготовок 4,

Выполнение на узлах 15 и 20 металлических перфорированных насадок 21 и 24 позвол ет повысить устойчивость неполного горени  и дожигани , так как практически исключает перекрытие насыпным слоем дробленого огнеупора сечени , по которому протекает газовый поток. Кроме того, эта цель.достигаетс  путем использовани  горени  в стационарном слое дробленого огнеупорного материала (беспламенное горение ), устойчивость которого вьше, чем при традиционном факельном горении .

Выполнение в верхней части камеры 6 узла 15 обеспечивает подачу в эту комнату недостающего воздуха и повышает устойчивость работы печи. Благодар  предлагаемой компоновке печи дл  нагрева достигаетс  высока  эффективность использовани  тепла, т,е. высокий КПД и интенсивный малоокис- литепьный нагрев заготовок. Это объ сн етс  своеобразным замкнутьм

вокруг заготовок циклом тепла, в результате чего тепло от дожигани  топлива частично передаетс  теплоцро- водностью через под печи заг отовками и в камеру неполного горени , а частично - первичному воздуху, который, практически без потерь, поступает на первичное горени  и обеспечивает высокую температуру газов на выходе из камеры полного горени  и соответственно в рабочей камере печи. Поперечные перегородки в рекуператоре вызывают зигзагообразное движение воздуха и равномерное обтекание поверхности теплообмена Двустадийное сжигание газа в слое дробленого огнеупорного материала способствует снижению образовани  окислов азота, что создает благопри тный экологический эффект

Дл  обеспечени  безотказной работы насадки 24, наход щейс  в зоне горени , ее устанавливают в слое 10 дробленого огнеупорного материала на глубину (3-3,5)d, что не допускает перегрева материала насадки 24 выше 600°С. Это  вление объ сн етс  тем, что по мере смешени  газа, поступа- к цего в слой 10 через отверстие 25, с воздухом, поступающим на горение через кольцевой зазор 19, образуетс  газовоздушна  смесь. Однако смесь, готова  к горению, начинает сформировыватьс  на участке (3-3,5)d, что приводит на этом участке сло  к в лому горению, не способному развить высокие температуры, а значительное повышение температуры (до 100у°С) отмечаетс  на участке сло  в области .(b-8)d.

Заполнение камер неполного горени  и камер дожигани  слоем дробленого огнеупорного материала позвол ет значительно увеличить устойчивость горени , так как при сжигании газа в слое (беспламенное горение) тепловые напр жени  на два пор дка Bbmie, чем при традиционном (факельном) горении.

Вместе с тем, выполнение в камерах дожигани  горизонтальных плит, разде- л юп1их каждую из этих камер на два сообщаюпц1хс   руса, позвол ет достигать более полного смешени  продуктов сгорани  с вторичным воздухом, тем самым обеспечива  сжигание топлива и увеличива  степень подогрева первичного воздуха. Последнее достигаетс  также установкой в металлических коробчатых рекуператорах попереч

ных перегородок, размещенньгх в шахматном пор дке, и вызываюпсих зигзагообразное движение первичного воздуха.

Вли ние высоты газовой насадки 24 в слое дробленого огнеупорного мате-- риала, установленное в результате экспериментальных исследований при величине приведенного средневзвешенного диаметра элемента засыпки от 20 до 50 мм, отражено в таблице.

15

.Ю

25

0

5

0

5

0

5

Организаци  сжигани  газообразного топлива в стационарном слое дробленого огнеупорного материала позвол ет значительно снизить содержание в продуктах сгорани  окислов азота

Claims (3)

1. Нагревательна  печь, содержаща  футерованньй изнутри металлический кожух, под, горелки, дымовые каналы и подподовуто камеру горени , о т- личающа с  тем, что, с целью интенсификащ и процесса нагрева, печь снабжена камерами неполного горени , установленными с одной боковой стороны печи, и камерами дожигани , размещенными с другой стороны печи, ри этом кажда  из камер дожигани  разделена горизонтальной решеткой, плита установлена с зазором с камерой неполного горени , при этом камеры дожигани  и камеры неполного горени  заполнены слоем дробленого.огнеупорного материала, а горелки в камерах неполного 1 орени  размещены в слое дробленого материала на высоте (3,0- 3, основани  камер, где d - при- веденньш средневзвешенный диаметр частиц дробленого orHejoiopHoro материала , и имеют перфорированные насадки .

2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю - щ а   с   тем, что,под камерами дожигани  установлены коробчатые металлические рекуператоры, сопр женные с камерами неполного горени , а в верхней части камер дожигани  установлены газовые горелки,с перфорированными насадками, размещенные в с-пое дробленого огнеупорного материала.

3. Печь попп. 1 и 2, отличающа с  тем, что коробчатые металлические рекуператоры имеют поперечные перегородки, расположенные в шахматном пор дке.

11

1Н

TTTTTTTTTyTTTi

15

Фиг.1