Opublikowano: 25.06J974 63672 KI. 31ai,l/08 MKP F27b 1/08 Twórca wynalazku: Herald Christian Bjerke Wlasciciel patentu: Ingeniór Gunnar Schjelderup Industriovner, Oslo (Norwegia) Piec wglebny do podgrzewania kesów stalowych Przedmiotem wynalazku jest piec wglebny do pod¬ grzewania kesów stalowych, zawierajacych jedna lub wiecej komór, z których kazda jest wyposazona co najmniej w jeden palnik na paliwa stale sproszkowa¬ ne, ciekle lub gazowe, przy czym palnik ten lub pal¬ niki sa umieszczone w poblizu szczytu pieca.Jezeli piec wedlug wynalazku sklada sie z kilku ko¬ mór, to kazda z nich jest przystosowana do pomiesz¬ czenia jednego lub wiekszej ilosci kesów stalowych.Dotychczas znane sa rózne odmiany pieców wglebnych, przy czym kazdy z nich posiada specyficzna charakte¬ rystyke grzania.Najstarszy z obecnie stosowanych typów pieców wglebnych jest piec regeneracyjny. W piecu tym wlew¬ ki sa podgrzewane na przemian z dwóch stron przez spalony gaz, przy czym produkty spalania przechodza przez otwór w jednej scianie pieca i maja mozliwosc przeplywu przez caly piec, a nastepnie przechodza po¬ przez kanaly regeneratora i komin do atmosfery. Po¬ wietrze przechodzi przy kazdej zmianie kierunku przez regenerator ciepla, w celu umozliwienia przegrzania spalin. Jesli spala sie paliwa wysokokaloryczne, na przyklad olej opalowy, gaz ziemny lub gaz koksowni¬ czy, to spaliny sa kierowane albo poprzez przewody w górnej czesci komory kratownicowej regeneratora w kierunku sklepienia lub tez przez kanal w obmurze kratownicy, przyleglej do tego sklepienia.W niektórych przypadkach, zwlaszcza gdy stosuje sie zimny gaz wielkopiecowy, palniki sa umieszczane w tylnej scianie komory kratownicowej. Jesli otwory wio¬ lo 15 20 25 30 towe spalin sa umieszczone w szczytowych scianach pieca, to wlewki sa narazone wówczas na nierówno¬ mierne ogrzewanie z przeciwnych stron. Dla uzyskania równomiernego ogrzania wlewków stosuje sie zwykle odpowiednie warunki opalania i dlawienia przeplywu spalin. Umozliwia to wprawdzie równomierne ogrzanie stali przy stosunkowo szybkim nagrzewaniu, ale powo¬ duje równiez duze straty na skutek wyplywania po¬ wietrza poprzez szczeliny i nieszczelnosci w pokrywie pieca na zewnatrz, za kazdym razem, gdy stosuje sie dlawienie. W nowszych piecach regeneracyjnych zasto¬ sowane sa srodki, majace zapobiegac tym stratom, a mianowicie dokladne uszczelnianie wymurówki komór kratownicowych i zastosowanie samouszczekiiajacych pokryw.Jednym z kroków podjetych w kierunku ulepszenia konstrukcji pieców wglebnych bylo zapewnienie wy¬ starczajacej przestrzeni dla spalania paliwa. Piece o konstrukcji umozliwiajacej ciagle opalanie, znane jako piece z jednostronnym opalaniem, wyposazone w reku- peratory, byly tak skonstruowane, ze przestrzen spala¬ nia byla usytuowana nad wlewkami. Zamiast poziome¬ go przeplywu spalin poprzez piec, jak to mialo miej¬ sce w piecach regeneracyjnych, spaliny w piecach tego typu przeplywaja pionowo zgodnie z zasadami hydro- statyki.W innej odmianie pieca wglebnego, znanej jako piec ze srodkowym opalaniem dennym lub z pionowym opalaniem, spaliny przeplywaja pionowo poprzez otwór umieszczony w srodku dna pieca, przy czym wlewki sa 6867268672 ukladane wokól tego otworu. Gdy spaliny wznosza sie do góry w strefie spalania, to czesc zuzytych gazów przeplywajacych do dolu wokól wlewków i wzdluz scian pieca zostaje porwana przez srodkowy slup wzno¬ szacych sie, goracych gazów. Taka cyrkulacja gazów 5 daje w rezultacie wyrównanie temperatury w piecu.W celu usuniecia produktów spalania i ulatwienia rozprowadzania ciepla w piecu, po' obu stronach dna pieca sa rozmieszczone kanaly odlotowe. Piece te sa wyposazone w rekuperatory i w pelna regulacje pro- 10 cesu grzania. Konstrukcja tego pieca zapewnia równiez odpowiednie warunki spalania i umozliwia dokladny dobór wielkosci pieca- majacego w zasadzie kwadrato¬ wy ksztalt, w zaleznosci od wsadu. Powszechnie stoso¬ wane sa przy piecach tego typu oddzielne dzwigi do 15 podnoszenia pokryw pieców.Kolejna odmiana pieca wglebnego, znana jako piec cylindryczny, jest wyposazona w ogrzewanie styczne przez szereg palników umieszczonych na obwodzie w 20 wolnej czesci nachylonych scian bocznych. Umozliwia to uzyskanie bardzo dlugiej drogi obiegu spalin i po¬ woduje cyrkulacje zwrotna zuzytych gazów, zanim wy¬ plyna one z pieca przez srodkowy otwór odlotowy w jego dnie. Konstrukcja ta# umozliwia regulacje plomie- 25 nia i zapewnia równomierna temperature w piecu dzieki obiegowi spalin. Piece te sa zwykle opalane za pomoca wysokokalorycznego paliwa i zimnego powie¬ trza, a spalanie odbywa sie w palnikach ze wstepnym mieszaniem lub z dysza mieszajaca, w celu uzyskania 30 zupelnego spalenia paliwa, zanim gazy spalinowe zetkna *?« z podgrzewanym wlewkiem.Calkiem inny typ pieca wglebnego stanowi udosko¬ nalony piec z oblaniem ciaglym, znany jako piec z dwustronnym opalaniem dennym. Przy takim rozwia¬ zaniu piec jest opalany za pomoca palników umiesz¬ czonych w przeciwleglych scianach szczytowych pieca na wysokosci okolo 0,6 m powyzej dna. Otwory odlo¬ towe dla gazów sa umieszczone w tych samych scia¬ nach szczytowych pieca w kazdym z jego czterech na¬ rozy, a gazy plyna bezposrednio do rekuperatora. Spa¬ lanie paliwa odbywa sie w przestrzeni srodkowej pie¬ ca, obok której ukladane sa wlewki. Sposób opalania oraz rozmieszczenie otworów odlotowych i palników zapewniaja powstawanie zawirowan w przeplywie ga¬ zów, co poprawia stopien nagrzania spodów wlewków.Piec wglebny z dwustronnym ogrzewaniem ma gle¬ boka, prostopadloscienna komore, w której paliwo jest doprowadzane w dwóch przeciwbieznych kierunkach do przestrzeni spalania, znajdujacej sie nad wlewkami* Palniki doprowadzaja paliwo poziomo, pod katem do osi srodkowej pieca, w celu uzyskania zawirowan prze¬ plywu gazów. Otwory odlotowe sa rozmieszczone w scianach szczytowych tuz ponad osia srodkowa pieca.Dla odpowiedniego przeprowadzenia ciepla spalania stosuje sie zwykle ponad wlewkami i pomiedzy nimi palniki dlugoplomienne. Przeplyw gazów jest tu piono¬ wy, podobnie jak w jednostronnie opalanych piecach wglebnych. W konstrukcji tej, dzieki zastosowanemu systemowi opalania mozliwy jest dobór ksztaltu pieca tak, aby uzyskac wymagane pokrycie. Piece te moga wiec byc dlugie i waskie lub miec ksztalt kwadratowy.Obok kwadratowych i prostokatnych scian stosuje sie równiez w piecach tego typu zakrzywione, eliptyczne sciany boczne i szczytowe.Wszystkie te piece nie pozwalaja jednak na wydajne i równomierne nagrzewanie kesów stalowych.Celem wynalazku jest przeto uzyskanie bardziej wy¬ dajnego i równomiernego nagrzewania kesów stalo¬ wych, umieszczonych w komorze lub komorach pieca.Cel ten osiaga sie wedlug wynalazku przez umieszcze¬ nie kazdego z palników w niewielkiej odleglosci, poni¬ zej specjalnie uksztaltowanego luku, wbudowanego w piec wglebny i wystajacego z jednej sciany pieca w kierunku drugiej, zgodnie z kierunkiem przebiegu osi palnika. Luk ten dzieki swojemu uksztaltowaniu i wy¬ miarom odbija promienie cieplne, pochodzace od plo¬ mienia, w kierunku wnetrza pieca i przez to przyczy¬ nia sie do wiekszego skoncentrowania ciepla w ko¬ morze.Luk ten przyczynia sie równiez do unikniecia chlo¬ dzenia scian pieca w przypadku, gdy pokrywa pieca jest otwarta, poniewaz zimne powietrze wplywa do wnetrza od otwartej strony luku zamiast wzdluz scian.Wynalazek jest wyjasniony blizej w przykladzie wy¬ konania, uwidocznionym na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec w przekroju wzdluz li¬ nii I—I na fig. 2, a fig. 2 — piec w przekroju wzdluz linii II—II na fig. 1.Piec jest wyposazony w trzon 1, polaczony ze scia¬ nami bocznymi 2, 3, 4 i 5 oraz ma sklepienie, w któ¬ rym wykonany jest otwór 6, sluzacy do ladowania wsa¬ du do komory. Otwór 6 w sklepieniu pieca jest zamy¬ kany pokrywa 7.W górnej czesci sciany 3 jest umieszczony palnik 8, na przyklad olejowy. Produkty spalania krazace w ko¬ morze pieca sa odprowadzane przez otwór 9, który moze byc umieszczony, na przyklad w scianie 2. W komorze znajduje sie kes stalowy 10, który ma byc podgrzewany. 40 Istota wynalazku polega na tym, ze ponad palni¬ kiem 8 jest umieszczony luk 11, odbijajacy cieplo wy¬ tworzone przez plomien w kierunku do dolu. Przyczy¬ nia sie to w znacznym stopniu do równomiernego na¬ grzania kesa stalowego 10. 45 Jest oczywiste, ze wynalazek nie ogranicza sie tylko do przedstawionego schematycznie na rysunku przy¬ kladu wykonania. Inna postac wykonania mozna uzy¬ skac przez umieszczenie otworu odlotowego 9 dla ga¬ zów spalinowych w scianie 3 zamiast w scianie 2 i 50 zbudowanie komory z dwoma palnikami, rozmieszczo¬ nymi symetrycznie wzgledem linii, która stanowi wew¬ netrzna powierzchnia sciany bocznej 2.Takie komory pieca wglebnego moga byc zestawio- 55 ne szeregowo. Kazdy szereg moze zawierac na przyklad piec komór, a caly piec moze byc utworzony na przy¬ klad z dwóch takich szeregów. Najistotniejsze jednak jest to, ze nad kazdym palnikiem jest umieszczony luk 11 (fig. 1). 60 PL PL