CS256381B2 - Method of charges cooling in intermittently operating industrial furnaces - Google Patents

Description

• Vynález se týká způsobu chlazení šarží v přerušovaně pracujících průmyslových pecích, zejména svazků ocelového drátu nebo svazků ocelového pásu ve zvonových žíhacích pecích přičemž ohřev a ochlazování šarže se provádí při qirkulaci ochranného plynu.

Ohřev šarží kovu v průmyslových pecích, výhodně pro účely lesklého žíhání se zpravidla provádí v ochranné plynové atmosféře, která převážně sestává z dusíku s obsahem vodíku mezi 0,5 až 7,0 objemových %. Na zahřívací případně žíhací periodu se potom napojuje odpovídající chladicí doba, přičemž dosud složení ochranného plynu v průběhu celé kampaně pece zůstává stejné a objemové snížení ochranného plynu v důsledku kontrakce při ochlazení se vyrovnává stejným ochranným plynem, tj. pracuje se v přívodním potrubí s do jisté míry příslušným ochranným plynem.

Nevýhodná je přitom poměrně dlouhá doba, spojená s poměrně vysokým příkonem ventilátoru, potřebného pro cirkulaci ochranného plynu také v průběhu chladicí doby.

Vynález klade si za úkol tyto nedostatky odstranit a vytvořit postup, jehož pomocí je možno zkrátit ochlazení a snížit příkon cirkulačního ventilátoru.

Stanovený úkol je vynálezem řešen tak, že složení ochranného plynu před začátkem a/nebo během chladicího pochodu se mění ve smyslu snížení specifické hmotnosti ochranného plynu.

Dalším význakem vynálezu je, že objemové zmenšení, nastávající při ochlazení v důsledku kontrakce u ochranného plynu, použitého v průběhu ohřevu šarže se plynule vyrovnává ochranným plynem s nižší specifickou hmotností.

Rozvinutí vynálezu spočívá rovněž v tom, že ochranný plyn, používaný v průběhu ohřevu šarže se před ochlazovacím pochodem vyměňuje alespoň částečně ochranným plynem s nižší specifickou hmotností.

Posledním význakem vynálezu pak je, že při použití vodíku jako výměnného, příp. náhradního ochranného plynu se na konci ochlazení prostor pece propláchne dusíkem nebo se evakuuje.

Použitím specificky lehčího ochranného plynu se dosahuje zlepšeného odvodu tepla a tím také požadovaného zkrácení doby chlazení, přičemž nízkou specifickou hmotností se také zmenší činný výkon motoru cirkulačního ventilátoru, zejména velká Část přiváděného výkonu se přeměňuje v teplo. Propláchnutím prostoru pece na konci chlazení dusíkem, případně jeho evakuací se ochranný plyn uvede na nehořlavou koncentraci.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení a připojených výkresů, kde na obr. 1 jsou znázorněny křivky pro obvyklou zvonovou žíhací pec při nezměněném složení ochranného plynu a na obr. 2 jsou znázorněny odpovídající křivky při provádění způsobu podle vynálezu. ·

Příklad způsobu podle vynálezu byl realizován tak, že ve vysoce konvekční zvonové žíhací peci byl svazek ocelového pásku zahřát v atmosféře ochranného plynu s 5 objemovými % H₂ v N₂ na cca 640 °C. Ochlazení následovalo se stejným složením ochranného plynu a trvalo 18 hodin. Přitom efektivní výkon motoru oběhového ventilátoru stoupl ze 27 kw na 67 kW a celková spotřeba proudu tohoto motoru činila v průběhu doby chlazení 980 kWh. Hluková úroveň ventilátoru byla na konci chlazení 83 dBA.

Pro srovnání bylo pak po žíhání provedeno za stejných podmínek druhé ochlazení, při kterém bylo objemové zmenšení ochranného plynu v důsledku kontrakce vyrovnáno vodíkem. Chladicí doba byla přitom zkrácena na 13 hodin a efektivní výkon motoru ventilátoru stoupl pouze na 30 kW, což odpovídá celkové spotřebě proudu ventilátoru v průběhu chladicí doby 360 kWh. Úroveň hluku na konci chladicí fáze byla snížena o 6 dBA. ·

Toto srovnání ukazuje, že v důsledku postupu podle vynálezu byla zkrácena doba chlazení na 72 % a spotřeba proudu snížena na 37 %.

Na výkresech je na úsečce vynesena doba v hodinách, pořadnice udává teplotu ve °C, obsah H₂ v objemových %, efektivní výkonnost ventilátorového motoru v kW a hladinu«hluku v dBA, přičemž je ukázána pouze chladicí perioda.

Je zřejmé, že podle obr. 1 obsah vodíku, křivka _1' pod ochranným krytem zůstává konstantní a efektivní výkonnost ventilátorového motoru, křivka 2, značně stoupá až ke konci chlazení. Podle obr. 2 naproti tomu zůstává efektivní výkonnost ventilátorového motoru, křivka 2_, téměř konstantní, ale podíl vodíku, křivka jl, silně stoupá a celková doba chlazení se značně zkracuje. Křivka pro hladinu hluku je označena vztahovou značkou· 2 ^a křivka pro teplotu šarže vztahovou značkou 4.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob chlazení šarží v přerušovaně pracujících průmyslových pecích, zejména svazků ocelového drátu nebo svazků ocelového pásu ve zvonových žíhacích pecích, přičemž ohřev a ochlazení šarže se provádí za cirkulace ochranného plynu, vyznačující se tím, že složení ochranného plynu před začátkem a/nebo během chladicího pochodu se mění ve smyslu snížení specifické hmotnosti ochranného plynu.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že objemové zmenšení, nastávající při ochlazení v důsledku kontrakce u ochranného plynu, použitého v průběhu ohřevu šarže se plynule vyrovnává ochranným plynem s nižší specifickou hmotností.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že ochranný plyn, používaný v průběhu ohřevu šarže se před ochlazovacím pochodem vyměňuje alespoň částečně ochranným plynem s nižší specifickou hmotností.
4. 4. Způsob podle jednoho z bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že při použití vodíku jako výměnného, příp. náhradního ochranného plynu se na konci chlazení prostor pece propláchne dusíkem nebo se evakuuje.