PL139028B1 - Method of treating furnace charge,in particular steel wire bundles or steel strip bundles in intermittently operating industrial furnaces,in particular in bell-type annealing furnaces - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki wsadu, zwlaszcza wiazek drutów stalowych lub wiazek tasm stalowych w piecach przemyslowych o pracy nieciaglej, zwlaszcza w kolpakowych piecach do wyzarzania, przy czym ogrzewanie i schladzanie odbywa sie pod wplywem obiegu gazu ochronnego.Ogrzewanie wsadów metalowych w piecach przemyslowych, korzystnie w celu wyzarzania beznalotowego, przeprowadza sie z reguly w atmosferze gazu ochronnego, który sklada sie zazwyczaj z azotu o zawartosci wo¬ doru od 0,5 do 7,0% objetosciowych. Po okresie ogrzewania, wzglednie wyzarzania nastepuje odpowiedni okres schladzania, przy czym sklad gazu ochronnego podczas calej kampanii pieca pozostaje jednakowy, a zmniejsze¬ nie objetosci gazu ochronnego przy schladzaniu jest wyrównywane przez doprowadzenie tego samego gazu ochronnego, to znaczy gazu ochronnego, zalegajacego w przewodzie doprowadzajacym. Niedogodnoscia jest w tym przypadku stosunkowo dlugi czas schladzania, polaczony z duzym poborem mocy wentylatora, konieczne¬ go do obiegu gazu ochronnego równiez podczas schladzania. Znane jest równiez przeprowadzanie wymiany atmo¬ sfery w przestrzeni pieca podczas schladzania, polegajace na doprowadzaniu C02 w postaci piany, aby podczas jej odparowania uzyskac szybsze schladzanie. Przy takim doprowadzaniu nie zachodzi jednak zmniejszenie cieza¬ ru wlasciwego gazu ochronnego.Zadaniem wynalazku jest usuniecie tych niedogodnosci i opracowanie sposobu, za pomoca którego mozna by skrócic proces schladzania i zmniejszyc pobór mocy wentylatora obiegowego. Jako gaz ochronny stosuje sie gaz o wysokim ciezarze wlasciwym, a sklad gazu ochronnego przed rozpoczeciem procesu schladzania i podczas tego procesu zmniejsza sie przez doprowadzenie gazu ochronnego o nieznacznym ciezarze wlasciwym w stosun¬ ku do ciezaru wlasciwego gazu ochronnego stosowanego podczas fazy wyzarzania.Dzieki zastosowaniu gazu ochronnego o mniejszym ciezarze wlasciwym uzyskuje sie lepsze odprowadzenie ciepla, a w ten sposób zadane skrócenie czasu chlodzenia, przy czym dzieki niskiemu ciezarowi wlasciwemu zmniejsza sie równiez moc czynna silnika wentylatora obiegowego, zwlaszcza, ze duza czesc dostarczanej mocy przemienia sie na cieplo.2 139 028 Sposób schladzania wedlug wynalazku mozna realizowac róznymi metodami. Jest szczególnie korzystne, jezeli pracuje sie w przyblizeniu z jednakowym cisnieniem gazu ochronnego. Podczas schladzania przez ciagle do¬ prowadzanie gazu ochronnego o niskim ciezarze wlasciwym utrzymuje sie w przyblizeniu jednakowe cisnienie ga¬ zu ochronnego. Mozliwe jest równiez to, ze gaz ochronny, stosowany podczas ogrzewania wytopu, przed proce¬ sem schlodzenia przynajmniej czesciowo wymienia sie na gaz ochronny o niskim ciezarze wlasciwym. Jako gaz ochronny o piskim ciezarze wlasciwym stosuje sie przykladowo wodór, gaz z rozkladu amoniaku lub tp. W przy¬ padku stosowania wodoru jako ochronnego gazu wymiennego, na koncu schladzania komore pieca splukuje sie azotem, aby w atmosferze gazu ochronnego nie powstalo palne stezenie.W wysoko konwekcyjnym kolpakowym piecu do wyzarzania ogrzewa sie wiazke tasm stalowych w atmo¬ sferze gazu ochronnego o zawartosci 5% objetosciowych H2 w N2 do temperatury 640°. Do schlodzenia zastoso¬ wano gaz ochronny o tym samym skladzie i przeprowadzano je w ciagu 18 godzin. Przy tym moc czynna silnika wentylatora obiegowego wzrosla z 27 kW do 67 kW, a calkowite zuzycie pradu przez ten silnik wynioslo pod¬ czas okresu chlodzenia 980 kWh. Poziom szumów wentylatora na koncu procesu schladzania wynosil 83 dB.Dla porównania, po wyzarzaniu przeprowadzono drugie schladzanie w tych samych warunkach, podczas którego zmniejszenie objetosci gazu ochronnego zostalo wyrównane wskutek doprowadzenia wodoru. Przy tym czas schladzania zostal skrócony do 13 godzin, a moc czynna silnika wentylatora obiegowego wzrosla jedynie do 30 kW, co odpowiada calkowitemu zuzyciu pradu przez wentylator o wartosci 360 kWh podczas procesu chlo¬ dzenia. Poziom szumów na koncu fazy chlodzenia mógl byc obnizony o 6 dB.Toporównanie wykazuje, ze dzieki sposobowi wedlug wynalazku uzyskano skrócenie czasu schladzania do 72% i zmniejszenie zuzycia pradu do 37%. Na rysunku jest przedstawiona przykladowo róznica miedzy tradycyj¬ nym schladzaniem a schladzaniem wedlug wynalazku na dwóch wykresach, przy czym fig. 1 przedstawia krzywe dla tradycyjnego kolpakowego pieca do wyzarzania przy nie zmienionym skladzie gazu ochronnego, a fig. 2 — odpowiednie krzywe, powstale przy realizacji sposobu wedlug wynalazku. Na odcietej jest naniesiony czas w go¬ dzinach, na rzednej sa podane: temperatura w °C, zawartosc H2 w % objetosciowych, moc czynna silnika wenty¬ latora w kW i poziom szumów w dB, przy czym uwidoczniony jest jedynie okres schladzania. Jak jest widoczne z fig. 1, zawartosc wodoru (krzywa 1) pod kolpakiem ochronnym pozostaje bez zmian, a moc czynna silnika wen¬ tylatora (krzywa 2) wzrasta znacznie az do momentu zakonczenia schladzania. Jak to przedstawia figura 2, moc czynna silnika wentylatora (krzywa 2) pozostaje w przyblizeniu stala, natomiast znacznie zwieksza sie zawartosc wodoru (krzywa 1), a calkowity czas schladzania znacznie sie skraca. Krzywa 3' oznacza poziom szumów, a krzywa 4 oznacza temperature wytopu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki wsadu, zwlaszcza wiazek drutów stalowych lub wiazek tasm stalowych w piecach prze¬ myslowych o pracy nieciaglej, zwlaszcza w kolpakowych piecach do wyzarzania, przy czym wsad metalowy u- mieszcza sie w piecu, a przestrzen pieca wypelnia sie gazem ochronnym i dokonuje sie ogrzewania, wzglednie wyzarzania wsadu, przy czym gaz ochronny podczas ogrzewania wsadu a takze podczas nastepujacego schladza¬ nia poddaje sie obiegowi, znamienny tym, ze jako gaz ochronny stosuje sie gaz o wysokim ciezarze wlasciwym, a sklad gazu ochronnego przed rozpoczeciem procesu schladzania 1 podczas tego procesu zmienia sie przez doprowadzenie gazu ochronnego o nieznacznym ciezarze wlasciwym w stosunku do ciezaru wlasciwego gazu ochronnego stosowanego podczas fazy wyzarzania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas schladzania przez ciagle doprowadzanie gazu ochronnego o niskim ciezarze wlasciwym utrzymuje sie w przyblizeniu jednakowe cisnienie gazu ochronne¬ go. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz ochronny stosowany podczas ogrzewania wsadu przed procesem schladzania wymienia sie przynajmniej czesciowo na gaz ochronny o niskim ciezarze wlasciwym. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako wymieniany gaz ochronny stosuje sie wo¬ dór, po czym na koncu schladzania splukuje sie komore pieca azotem.139 028 FIGA 640 na2 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki wsadu, zwlaszcza wiazek drutów stalowych lub wiazek tasm stalowych w piecach prze¬ myslowych o pracy nieciaglej, zwlaszcza w kolpakowych piecach do wyzarzania, przy czym wsad metalowy u- mieszcza sie w piecu, a przestrzen pieca wypelnia sie gazem ochronnym i dokonuje sie ogrzewania, wzglednie wyzarzania wsadu, przy czym gaz ochronny podczas ogrzewania wsadu a takze podczas nastepujacego schladza¬ nia poddaje sie obiegowi, znamienny tym, ze jako gaz ochronny stosuje sie gaz o wysokim ciezarze wlasciwym, a sklad gazu ochronnego przed rozpoczeciem procesu schladzania 1 podczas tego procesu zmienia sie przez doprowadzenie gazu ochronnego o nieznacznym ciezarze wlasciwym w stosunku do ciezaru wlasciwego gazu ochronnego stosowanego podczas fazy wyzarzania.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podczas schladzania przez ciagle doprowadzanie gazu ochronnego o niskim ciezarze wlasciwym utrzymuje sie w przyblizeniu jednakowe cisnienie gazu ochronne¬ go.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze gaz ochronny stosowany podczas ogrzewania wsadu przed procesem schladzania wymienia sie przynajmniej czesciowo na gaz ochronny o niskim ciezarze wlasciwym.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze jako wymieniany gaz ochronny stosuje sie wo¬ dór, po czym na koncu schladzania splukuje sie komore pieca azotem.139 028 FIGA 640 na2 PL PL