PL49746B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 14. X. 1965 49746 KI. 18c, 5/10 MKP C 21 d A UKD Wspóltwórcy wynalazku: Eugeniusz Stwora, inz. Kazimierz Dybal, inz. Kazimierz Suchon, inz. Roman Wusa- towski, inz. Bronislaw Hoderny Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Hutniczego „Bipronut", Gliwice (Polska) Piec do bezzgorzelinowego nagrzewania metali Przedmiotem wynalazku jest piec do bezzgorze- linowego, bezposredniego nagrzewania wsadu me¬ talowego, przeznaczonego do przeróbki plastycz¬ nej lub poddawanego obróbce cieplnej.Nagrzewanie wsadu metalowego, przeznaczonego do przeróbki plastycznej lub poddawanego obrób¬ ce cieplnej, wykonywano dotychczas w piecach ogrzewanych bezposrednio spalinami, w atmosfe¬ rze powietrza, co ma te zasadnicza wade, ze wsad ulega powierzchniowemu utlenianiu. Tworzaca sie w zwiazku z tym zgorzelina w ilosci okolo dwóch do czterech procent powodowala nie tylko strate metalu lecz takze trudnosci z jej usuwaniem za¬ równo z powierzchni wsadu jak i z trzonów pie¬ ców oraz urzadzen przeróbki plastycznej czy ob¬ róbki cieplnej. Przyczyna powstawania przy ta¬ kim nagrzewaniu zgorzeliny, jest znaczna zawar¬ tosc 02, C02 i H20 w spalinach, wzglednie w atmo¬ sferze piecowej.Aby zmniejszyc powstawanie zgorzeliny i za¬ bezpieczyc sie przed wplywami atmosfery pieco¬ wej powodujacej zmiany zawartosci wegla w przy¬ powierzchniowych warstwach metalu, stosowano dotychczas nagrzewanie przeponowe na przyklad za pomoca mufli i rur promieniujacych, lub na¬ grzewanie elektryczne, przy czym przestrzenie piecowe, w których jest umieszczony nagrzewany wsad wypelniano specjalnie wytwarzanym gazem ochronn'ym. Nagrzewanie takie jest nieekonomicz¬ ne, same zas piece i wytwornice gazu ochronnego maja szereg wad i niedogodnosci, sa. duzyeh wy¬ miarów, skomplikowane i kosztowne w budowie i eksploatacji. 5 Wad powyzszych nie ma piec do bezzgorzelino- wego nagrzewania wedlug wynalazku, który umozliwia bezposrednie nagrzewanie wsadu spa¬ linami maksymalnie obojetnymi lub redukcyjny- io mi, powstalymi z odpowiedniego spalania gazu koksowniczego lub ziemnego w obrebie wsadu, przy zwiekszonej zawartosci w spalinach CO i H2 a zmniejszonej zawartosci C02 i H20 przy calko¬ witym wyeliminowaniu 02. Dzieki temu, osia- 15 gnieto najbardziej ekonomiczne nagrzewanie, bo¬ wiem wsad obmywany jest bezposrednio spali¬ nami, promieniuje na niego warstwa spalin, same zas spaliny tworza atmosfere ochronna. Uzyskano poza tym calkowicie fcezzgorzelinowe nagrzewanie 20 wsadu bez koniecznosci instalowania kosztownych wytwornic gazów* ochronnych i odpowiednich in¬ stalacji.Piec wedlug wynalazku jest uwidoczniony 25 w przykladowym wykonaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia piec w przekroju poprzecz¬ nym, fig. 2 — regenerator w przekroju podluz¬ nym, fig. 3 — regenerator w przekroju wzdluz linii A-A na fig. 2, fig. 4 — ksztaltki wypelnia- 30 jace regenerator, fig. 5 — palnik w przekroju 4974649746 3 4 podluznym, a fig. 6 — palnik w widoku z przodu od strony linii B-B zaznaczonej na fig. 5.Jak uwidoczniono na fig. 1 piec sklada sie z grzewczej komory 1 z zabudowanymi palnika¬ mi 2 i 3 polaczonymi kolejno kanalami 4 i 5 z re¬ generatorami 6 i 7 przewodami 8 i 9 poprzez ste¬ rujacy czwórnik 10 z gazowym rekuperatorem 11, a nastepnie z rekuperatorem 12 powietrza wtór¬ nego i wentylatorem 13 wyprowadzajacym spa¬ liny poza obreb pomieszczen roboczych.Gaz doprowadzany jest do gazowego rekupera- tora 11 króccem 14, a^ z niego rurociagiem 15 do trójnika 16, a nastepnie rurociagami 17 i 18 do¬ prowadzony jest do palników 2 i 3. Powietrze spalania pierwotne dostarcza wentylator 19, ru¬ rociagiem 20 poprzez czwórnik 10, polaczeniami 8 i 9, a nastepnie poprzez regeneratory 6 i 7 i ka¬ naly 4 i 5 do palników 2 i 3* Natomiast powie¬ trze spalania wtórne dostarczone jest takze wen¬ tylatorem 19, odgalezieniem 21, poprzez rekupe- rator powietrza wtórnego 12, a z niego króc¬ cem 22, poprzez trójnik 23 i rurociagi 24 i 25 wprowadzone jest do kanalów 4 i 5.Na fig. 5 i 6 przedstawiony jest palnik 2, 3, który sklada sie z rury stalowej zakonczonej za¬ roodporna koncówka 26 z otworami do wyplywu gazu, oraz z korpusu 27, w. którym osadzony jest element 28 w postaci stozka z zabezpieczajaca go przed wypadnieciem tarcza 29. Tarcza 29 z od¬ powiednimi rowkami 30 osadzona jest na trzech zeberkach 31 znajdujacych sie w korpusie 27. Wy¬ drazony i wyrowkowany spiralnie korpus 27 two¬ rzy wraz z elementem 28 i tarcza 29 stozkowo- pierscieniowa szczeline 32, do przeplywu mie¬ szanki gazu i powietrza lub spalin.Jak uwidoczniono na fig. 2 i 3 kazdy regeneT rator 6 i 7 wylozony jest wewnatrz ceramicznymi i metalowymi ksztaltkami 33 ulozonymi w kraty przelotowe. Ponadto przed kazdym regenerato¬ rem 6 17 umieszczony jest palnik 34 wtórnego spalania, do którego prowadzi podlaczenie ruro¬ ciagami 24 i 25 powietrza wtórnego.Dzialanie wyzej opisanego pieca do bezzgorze- linowego nagrzewania wsadu jest nastepujace.Doprowadzony króccem 14 gaz do rekuperatora gazowego 11, po podgrzaniu sie w nim do tem¬ peratury okolo 500 °C przeplywa rurociagiem 15 do trójnika 16 i nim skierowany zostaje do ru¬ rociagu 17, którym wyprowadzony zostaje do pal¬ nika 2. Powietrze spalania pierwotne podawane jest wentylatorem 19 poprzez rurociag 20 do czwórnika 10 i nim skierowane polaczeniem 8 do regeneratora 6, w którym po podgrzaniu sie do okolo 1200 °C jest wprowadzone poprzez kanal 4 do palnika 2. Wyplywajacy zaroodporna konców¬ ka 26 gaz, przebija sie przez struge powietrza pierwotnego wprowadzanego kanalem 4 i miesza¬ jac sie tworzy mieszanke palna, wyplywajaca wi¬ rujaco rowkowana spiralnie szczelina 32 palnika 2 do grzewczej komory 1. Poniewaz doprowadzona ilosc powietrza pierwotnego jest niewystarczajaca do spalania calkowitej ilosci doprowadzanego gazu, dlatego zostanie zuzyta calkowita ilosc po¬ wietrza, a spalanie gazu jest niezupelne. W ten sposób powstale spaliny tworza atmosfere w ko¬ morze pieca 1 w zaleznosci od stopnia spalania gazu mniej lub wiecej obojetna lub* nawet re- 5 dukcyjna, w której nagrzewany jest wsad.Spaliny z grzewczej komory 1 odprowadzane sa poprzez szczeline 32 palnika 3 kanalem 5 do re¬ generatora 7 a z niego polaczeniem 9 do czwór¬ nika 10 a nastepnie poprzez gazowy rekupera- tor 11 i rekuperator 12 powietrza wtórnego sa wyssane wentylatorem 13 i wyprowadzane poza obreb pomieszczen, roboczych majac temperature okolo 300 °C.W celu dopalenia niezupelnie spalonego gazu w komorze grzewczej 1, do zabudowanego W ka¬ nale 5 przed regeneratorem 7 palnika 34 wtór¬ nego spalania doprowadza sie powietrze wtórne podgrzane do okolo 300 °C w rekuperatorze 12 powietrza wtórnego. Powietrze wtórne dopala gaz i podnosi temperature spalin, które z kolei od¬ daja swe cieplo do ksztaltek 33, wylozenia rege¬ neratora 7. Powietrze spalania wtórne dostarcza takze wentylator 19 rurociagiem 20 i odgalezie¬ niem 21 poprzez rekuperator powietrza wtórne¬ go 12, w którym podgrzewa sie do okolo 300 °C, a z niego króccem 22, poprzez trójnik 23 i ruro¬ ciag 25 wprowadzane jest do palnika 34 wtórnego spalania.Po uplywie okolo jednej minuty przestawia sie jednoczesnie recznie albo automatycznie czwór¬ nik 10, trójniki 16 i 23 na przeciwne kierunki przeplywu gazu, powietrza pierwotnego i powie¬ trza wtórnego oraz spalin tak, aby z kolei za¬ dzialal palnik 3, a odwrotnie palnikiem 2 zostaly wyprowadzane z komory - grzewczej 1 spaliny.Tym sposobem, kiedy w jednym regeneratorze nastepuje podgrzewanie powietrza pierwotnego przez ksztaltki 33 wylozenia regeneratora, w re¬ generatorze drugim spaliny oddaja cieplo ksztalt¬ kom ogniotrwalym 33. Odpowiednio czeste prze¬ stawianie kierunków pracy ukladu cieplnego umozliwia wysokie podgrzewanie powietrza pier¬ wotnego, co jest nieodzowne do wytworzenia od¬ powiednio wysokich temperatur spalania w ko¬ morze grzewczej, w zwiazku ze spalaniem z nad¬ miarem gazu.Wysoka temperatura podgrzania powietrza pier¬ wotnego do okolo 1200 °C, podgrzanie powietrza wtórnego do okolo 300 °C i podgrzanie gazu do okolo 500 °C, umozliwia uzyskiwanie odpowiednio wysokich temperatur w komorze grzewczej do¬ chodzacych do 1300 °C nieodzownych do nagrze¬ wania metalu do przeróbki plastycznej lub prze¬ prowadzania procesów obróbki cieplnej mimo spa¬ lania gazu w komorze grzewczej ze znacznym niedomiarem powietrza. Gazowy rekuperator 11 stosowany jest do gazów opalowych o zawartosci metanu 25% do 40%. Przy wyzszych zawartosciach metanu w gazie, stosowanie rekuperatora gazo¬ wego nie jest konieczne. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Piec do bezzgorzelinowego nagrzewania wsadu metalowego zaopatrzony w komore grzewcza 10 20 23 30 35 45 50 55 60 6549746 do której doprowadzany jest palnikami gaz, znamienny tym, ze palniki (2 i 3) z jednej stro¬ ny sa polaczone kanalami (4 i 5) z regenera¬ torami (6 i 7) polaczonymi przewodami (8 i 9) poprzez sterujacy czwórnik (10) z gazowym re- kuperatorem (11) a nastepnie z rekuperato- rem (12) powietrza wtórnego i z wentylato¬ rem (13) wyprowadzajacym spaliny, a z dru¬ giej strony rurociagami (17 i 18) poprzez trój¬ nik (16) z rekuperatorem gazu, tak, aby palni¬ ki (2 i 3) po przestawieniu czwórnika (10) i trój¬ ników (16, 23) dzialaly na przemian, jeden do spalania gazu z powietrzem a drugi do odpro¬ wadzania spalin powodujac na przemian pod- 15 grzewanie powietrza pierwotnego przez jeden regenerator (6 lub 7) i ogrzewanie spalinami wylozenia w drugim regeneratorze (6 lub 7). Piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pal¬ nik (2, 3) jest zaopatrzony w wydrazony i wy- rowkowany spiralnie korpus (27) oraz w osa¬ dzony w nim element 28 w postaci stozka, któ¬ ry wraz z zabezpieczajaca tarcza (29) tworzy stozkowo-pierscieniowa szczeline (32) do prze¬ plywu mieszanki gazu i powietrza lub spalin. Piec wedlug zastrz. 1 i 2 znamienny tym, ze rekuperatory (6 i 7) sa wylozone wewnatrz w ceramiczne i metalowe ksztaltki (33) two¬ rzace wzdluz jego osi przelotowe kanaly. figi4974649746 °? ^ 1 PL