RU2114185C1 - Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles - Google Patents

Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles Download PDF

Info

Publication number
RU2114185C1
RU2114185C1 RU96121984A RU96121984A RU2114185C1 RU 2114185 C1 RU2114185 C1 RU 2114185C1 RU 96121984 A RU96121984 A RU 96121984A RU 96121984 A RU96121984 A RU 96121984A RU 2114185 C1 RU2114185 C1 RU 2114185C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
heating
zone
burners
walking
Prior art date
Application number
RU96121984A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96121984A (en
Inventor
А.Я. Кузовков
С.В. Злоказов
Б.В. Крохин
В.Я. Степаненко
А.А. Киричков
Original Assignee
Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат"
Priority to RU96121984A priority Critical patent/RU2114185C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2114185C1 publication Critical patent/RU2114185C1/en
Publication of RU96121984A publication Critical patent/RU96121984A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: reheating furnaces with roof heating; may be used in metallurgy and mechanical engineering. SUBSTANCE: furnace is of continuous type and provided with body, walking beam with movable and immovable beams, lined heating sections with burners and nozzles located in roof, and knuckle between the second weld zone and soaking zone with installation of end-face burners of pipe-in-pipe type of high heat power located in one row across the furnace width, in middle part of furnace, above knuckle at an angle of 18-20 deg to horizon. Lower elevation of knuckle is +1200 mm, and upper elevation of zone is +3100 mm when measuring from furnace bottom. EFFECT: reduced specific consumption of fuel energy resources, uniform distribution of pressure field over furnace working space. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нагревательным печам со сводовым отоплением и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности. The invention relates to heating furnaces with vaulted heating and can be used in the metallurgical and engineering industries.

Известна нагревательная печь с шагающим подом и сводовым отоплением конструкции инструмента "Стальпроект" [1]. Known heating furnace with a walking hearth and arch heating of the design tool "Steelproject" [1].

Техническая характеристика печи:
Размеры нагреваемых заготовок, мм:
Диаметр - 50 - 90
Длина - 2000 - 6000
Температура нагрева, oC - 1150 - 1250
Вид топлива - Природный газ
Вид горелок - Плоскопламенные
Температура подогрева воздуха, oC - 250 - 350
Тип рекуператора - Металлический, плетевой
Удельный расход тепла, мДж/кг - 2 - 2,1
Напряжение активного пода, кг/(м2•ч) - до 1350
Наибольший расход топлива на печь, м3/ч - До 2650
Производительность печи, т/ч - До 50
Недостатком таких печей является низкая производительность и высокий расход топлива. Известна методическая печь для нагрева слябов, блюмсов, содержащая методическую, сварочную и томильную зоны. В своде методической печи установлены горелки навстречу движения металла под углом 35 - 45o к вертикальной оси, при этом расстояние между горелками равно 6 - 7 диаметром сопла горелки, причем горелки в методической зоне выполнены скоростными. Однако такие печи используются для нагрева не очень длинных металлических изделий [2].
Furnace specifications:
Dimensions of heated billets, mm:
Diameter - 50 - 90
Length - 2000 - 6000
Heating temperature, o C - 1150 - 1250
Fuel Type - Natural Gas
Type of burner - Flat flame
Air heating temperature, o C - 250 - 350
Type of recuperator - Metal, whip
Specific heat consumption, mJ / kg - 2 - 2.1
The voltage of the active hearth, kg / (m 2 • h) - up to 1350
The highest fuel consumption per furnace, m 3 / h - Up to 2650
Furnace productivity, t / h - Up to 50
The disadvantage of such furnaces is low productivity and high fuel consumption. Known methodical furnace for heating slabs, blooms, containing methodical, welding and tomilny zone. In the arch of the methodical furnace, burners are installed in the direction of metal movement at an angle of 35 - 45 o to the vertical axis, while the distance between the burners is 6 - 7 with the diameter of the nozzle of the burner, and the burners in the method zone are made high-speed. However, such furnaces are used for heating not very long metal products [2].

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является нагревательная печь с шагающим подом для нагрева длинномерных металлических изделий, содержащая корпус, свод, шагающий под с подвижными и неподвижными балками, футерованные сварочные и томильные зоны с горелками и соплами, размещенными в своде, сводовый пережим, установленный между сварочной зоной и томильной, с торцевыми горелками, размещенными под углом к горизонту для формирования газового потока [3]. The closest in technical essence to the proposed one is a walking hearth heating furnace for heating long metal products, comprising a housing, a vault, walking underneath with movable and fixed beams, lined welding and languishing zones with torches and nozzles placed in the vault, a vault pin installed between the welding zone and the torch zone, with end burners placed at an angle to the horizon to form a gas stream [3].

Недостатком таких нагревательных печей является повышенный расход топлива из-за неравномерного распределения поля давления по рабочему пространству печи. The disadvantage of such heating furnaces is increased fuel consumption due to the uneven distribution of the pressure field over the working space of the furnace.

Задачей изобретения является уменьшение удельного расхода топливно-энергетических ресурсов, равномерное распределение поля давления по рабочему пространству печи. The objective of the invention is to reduce the specific consumption of fuel and energy resources, the uniform distribution of the pressure field over the working space of the furnace.

Задача решается тем, что методическая печь, содержащая корпус, шагающий под с подвижными и неподвижными балками, нагревательные элементы, футерованные секции нагрева с горелками и соплами, размещенными в своде, дополнительно содержат пережим в сварочной зоне с установкой торцевых горелок типа "труба в трубе", расположенных в один ряд по ширине печи под углом 18 - 20o к горизонту.The problem is solved in that the methodical furnace, comprising a casing walking under with movable and fixed beams, heating elements, lined heating sections with burners and nozzles placed in the roof, additionally contain a pinch in the welding zone with the installation of end-burners of the pipe-in-pipe type located in one row across the width of the furnace at an angle of 18 - 20 o to the horizon.

На фиг. 1 показана предлагаемая методическая печь; на фиг. 2 - методическая печь до конструкции, прототип; на фиг. 3 - диаграмма распределения давления по рабочему пространству печи: а) методическая печь до реконструкции (прототип), б) методическая печь после реконструкции (новое техническое решение). In FIG. 1 shows the proposed methodological furnace; in FIG. 2 - methodical furnace to design, prototype; in FIG. 3 is a diagram of the pressure distribution over the working space of the furnace: a) methodical furnace before reconstruction (prototype), b) methodical furnace after reconstruction (new technical solution).

Нагревательная печь состоит из корпуса 1, свода 2, шагающего пода 3, сводовых горелок 4, пережима в своде 5 и установленных над ним торцевых горелок 6. Печь имеет пять зон нагрева, из них одна неотапливаемая 7, где происходит загрузка металла; вторая зона 8 (первая сварочная); третья зона 9 (вторая сварочная); на границе между второй сварочной зоной 9 и томильной зоной 10 устанавливается сводовой пережим 5; четвертая зона 10 (томильная); пятая зона 11 - зона выдачи металла. В неотапливаемой зоне печи 7 в его боковой стене оборудован дымосборник 11. The heating furnace consists of a housing 1, a vault 2, a walking hearth 3, vault burners 4, a pinch in the vault 5 and end burners 6 installed above it. The furnace has five heating zones, one of which is unheated 7, where metal is loaded; second zone 8 (first welding); third zone 9 (second welding); on the border between the second welding zone 9 and languid zone 10 is set vault pin 5; fourth zone 10 (languid); fifth zone 11 - zone of the issuance of metal. In the unheated zone of the furnace 7, a smoke collector 11 is equipped in its side wall.

Методическая печь с шагающим подом предназначена для нагрева фасонных и прямоугольных заготовок. Длина печи по кладке 35500 мм, ширина по кладке 13804 мм, в свету 12644 мм. Печь имеет пять зон нагрева, четыре из них с регулированием подачи и сжигания топлива. Первая зона по ходу загрузки - методическая, неотапливаемая 7. Вторая зона 8 (первая сварочная) оборудована 24 радиационными плоскопламенными сводовыми горелками типа ГР 750. Третья зона 9 (вторая сварочная) оборудована восемью торцевыми горелками типа ДВБ 225/75. Горелки установлены над сводовым пережимом, имеющим высоту 1900 мм, причем нижняя отметка сводового пережима +1200 мм, верхняя отметка дополнительной зоны +3100 мм, считая от подины печи. Четвертая зона 10 (томильная) оборудована 32 горелками типа ГР 500. Пятая зона 11 - зона выдачи металлических заготовок оборудована 24 горелками типа ГР 750. Все горелки работают на холодном газе и подогретом до 400oC воздухе (фиг. 1). Подина печи состоит из двух подвижных и трех неподвижных балок. Между балками по всей длине выполнены межбалочные зазоры. Уплотнение со стороны пода выполнено гидрозатворами. Рабочее пространство выложено шамотным кирпичом класса "А", боковые стены снаружи - легковесом. Окалина с пода печи удаляется через окалиносборник, сбрасывается с желоба, а из желоба смывается водой под рольганг выдачи в систему гидрослива. Заготовки поступают в печь по рольгангу. Толкатель перемещает заготовку в печь на глиссажные брусья неподвижных балок, ход его регулируется в зависимости от ширины заготовки и шага раскладки заготовок. В печи металла перемещается при помощи подвижных балок (назад-вверх-вперед-вниз). Воздух для горения подается вентилятором ВМ-18А через металлический 2-петлевой рекуператор, установленный в борове печи. Продукты сгорания поступают в отводящий дымоотвод, заключенный в металлический кожух и футерованный изнутри, далее в общий для всех печей дымовой коллектор, который заканчивается дымовой трубой. Кроме того, в общий дымовой коллектор врезаны два дымопровода котла-утилизатора. Печь оборудована системой водоохлаждения. Водоохлаждаемыми элементами являются балки торцов выдачи и загрузки, балки под дымосборником, балка пережима. Печь оборудована системами контроля и автоматического регулирования теплового режима. Все процессы, связанные с транспортировкой заготовок через печь и обслуживанием печи, полностью механизированы и автоматизированы.The walking hearth furnace is designed to heat shaped and rectangular workpieces. The length of the furnace on the masonry is 35500 mm, the width on the masonry is 13804 mm, in the light 12644 mm. The furnace has five heating zones, four of them with regulation of fuel supply and combustion. The first zone in the course of loading is methodical, unheated 7. The second zone 8 (first welding) is equipped with 24 radiation flat flame vault burners of the GR 750 type. The third zone 9 (second welding) is equipped with eight end burners of the DVB 225/75 type. The burners are installed above the arch clamp with a height of 1900 mm, with the lower mark of the arch clamp +1200 mm, the upper mark of the additional zone +3100 mm, counting from the bottom of the furnace. The fourth zone 10 (languid) is equipped with 32 burners of the GR 500 type. The fifth zone 11 - the zone for the delivery of metal billets is equipped with 24 burners of the GR 750 type. All burners operate on cold gas and air heated to 400 o C (Fig. 1). The hearth of the furnace consists of two movable and three fixed beams. Between the beams along the entire length, girder gaps are made. Seal on the side of the hearth is made by hydraulic locks. The working space is lined with fireclay brick of class "A", the side walls on the outside - lightweight. Dross from the furnace hearth is removed through the descaler, discharged from the gutter, and washed off the gutter with water under the roller conveyor to the hydraulic discharge system. The billets enter the furnace through the live rolls. The pusher moves the workpiece into the furnace on the planer beams of the fixed beams, its stroke is regulated depending on the width of the workpiece and the pitch of the workpieces. In the furnace, the metal moves with the help of movable beams (back-up-forward-down). Combustion air is supplied by a VM-18A fan through a metal 2-loop recuperator installed in the furnace hog. The combustion products enter the exhaust chimney, enclosed in a metal casing and lined from the inside, then into a common smoke collector for all furnaces, which ends with a chimney. In addition, two chimneys of the waste heat boiler are embedded in a common smoke collector. The furnace is equipped with a water cooling system. Water-cooled elements are the beams of the ends of the issuance and loading, the beams under the smoke collector, the pinch beam. The furnace is equipped with control systems and automatic regulation of the thermal regime. All processes associated with the transportation of billets through the furnace and the maintenance of the furnace are fully mechanized and automated.

В предлагаемой конструкции методической печи вторая сварочная зона оборудуется пережимом с торцевым отоплением. Для этого устанавливают 8 двухпроводных горелок типа ДВБ 225/75 в один ряд по горизонтали под углом 18 - 20o к горизонту. Сводный пережим 5 устанавливают на границе между второй сварочной зоной 9 и томильной зоной 10. При этом нижняя отметка сводового пережима 5 +1200 мм, а высота дополнительной зоны +3100 мм (считая от пода). В результате зона отрицательного давления смещается в методическую зону, а в остальных зонах печи давление на уровне пода составляет 10,0 - 15,0 Па (1,0 - 1,5 мм вод.ст.), что близко к оптимальному (фиг. 3).In the proposed design of the methodical furnace, the second welding zone is equipped with a pinch with end heating. To do this, install 8 two-wire burners of the DVB 225/75 type in one row horizontally at an angle of 18 - 20 o to the horizon. The composite pinch 5 is set at the boundary between the second welding zone 9 and the languilny zone 10. The lower mark of the arch pinch 5 is +1200 mm, and the height of the additional zone +3100 mm (counting from the hearth). As a result, the negative pressure zone shifts to the methodical zone, and in the remaining zones of the furnace, the pressure at the hearth level is 10.0 - 15.0 Pa (1.0 - 1.5 mm water column), which is close to optimal (Fig. 3).

Изобретение является новым, так как не известно аналогов из отечественных и зарубежных источников информации. По имеющимся у заявителя данным в известных решениях отсутствуют признаки, сходные с признаками, которые отличают от прототипа заявляемое техническое решение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". The invention is new, as there are no analogues from domestic and foreign sources of information. According to the information available to the applicant in the known solutions there are no signs similar to those that distinguish the claimed technical solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

В связи с тем, что в заявляемой конструкции увеличивается температура в рабочей камере печи по сравнению с прототипом, это обеспечивает и более интенсивный нагрев металлических изделий по всему сечению. Due to the fact that in the inventive design, the temperature in the working chamber of the furnace increases compared to the prototype, this provides a more intense heating of metal products throughout the section.

Положительный эффект от использования заявляемой конструкции печи будет получена за счет проявления нового технического решения, заключающегося в том, что вторая сварочная зона 9 оборудуется пережимом 5 с дополнительным торцевым отоплением. A positive effect from the use of the inventive design of the furnace will be obtained due to the manifestation of a new technical solution, namely, that the second welding zone 9 is equipped with pinch 5 with additional end heating.

Анализ данных тепловой работы методической печи в сравнении с прототипом показал, что замена части сводового отопления на торцевое позволила снизить расход условного топлива с 72,0 до 54,0 кг/т и увеличить КПД рабочего пространства с 37,5 до 48,2%. An analysis of the thermal work data of the methodical furnace in comparison with the prototype showed that replacing part of the vaulted heating with end heating allowed reducing the equivalent fuel consumption from 72.0 to 54.0 kg / t and increasing the working space efficiency from 37.5 to 48.2%.

Снижение расхода топлива произошло в основном в сварочных зонах печи. The decrease in fuel consumption occurred mainly in the welding zones of the furnace.

Благодаря новому техническому решению произошло смещение зоны отрицательного давления на уровне подины в методическую зону, и тем самым значительно сократились подсосы атмосферного воздуха в рабочее пространство печи (см. табл. 1-6; на фиг. 4 дан эскиз горелки типа ДВБ 225/75). Изобретение по сравнению с известными техническими решениями обладает следующими преимуществами:
за счет увеличения температуры уходящего дыма возрастает температура подогрева воздуха;
за счет уменьшения расходов топлива в сварочных зонах снижен расход условного топлива на 18 кг/т при опытных нагревах и в целом на 8 - 12 кг/т с учетом простоев и неритмичной работы стана;
снижаются расходы на эксплуатацию печи и ремонтные нужды;
улучшаются условия эксплуатации печи и санитарно-гигиенические условия для обслуживания персонала за счет уменьшения газовыделений в атмосферу производственных помещений.
Thanks to a new technical solution, the negative pressure zone at the bottom level shifted to the methodical zone, and thereby significantly reduced atmospheric air inflow into the furnace working space (see tab. 1-6; Fig. 4 gives a sketch of a DVB 225/75 burner) . The invention in comparison with the known technical solutions has the following advantages:
due to an increase in the temperature of the exhaust smoke, the temperature of the air heating rises;
by reducing fuel consumption in welding zones, the equivalent fuel consumption was reduced by 18 kg / t during pilot heating and in general by 8 - 12 kg / t, taking into account downtime and irregular operation of the mill;
reduced furnace operating costs and repair needs;
operating conditions of the furnace and sanitary conditions for servicing personnel are improved by reducing gas emissions into the atmosphere of industrial premises.

Использованием методической печи с новым техническим решением в условиях ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" подтверждает промышленную применимость изобретения. Using a methodical furnace with a new technical solution in the conditions of OAO Nizhny Tagil Metallurgical Combine confirms the industrial applicability of the invention.

Claims (3)

1. Нагревательная печь с шагающим подом для нагрева длинномерных металлических изделий, содержащая корпус, свод, шагающий под с подвижными и неподвижными балками, футерованные сварочные и томильные зоны с горелками и соплами, размещенными в своде, сводовый пережим, установленный между сварочной и томильной зонами с торцевыми горелками, размещенными над пережимом под углом к горизонту для формирования газового потока, отличающаяся тем, что торцевые горелки установлены над сводовым пережимом под углом 18 - 20o к горизонту.1. A heating furnace with a walking hearth for heating long metal products, comprising a housing, a vault, walking under with movable and fixed beams, lined welding and languishing zones with torches and nozzles placed in the arch, a vault pin installed between the welding and languishing zones with end burners placed above the clamp at an angle to the horizon to form a gas stream, characterized in that the end burners are installed above the arch clamp at an angle of 18 - 20 o to the horizon. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя и верхняя части сводового пережима размещены на расстоянии соответственно 1200 и 3100 мм от пода печи. 2. The furnace according to claim 1, characterized in that the lower and upper parts of the vault pinch are located at a distance of 1200 and 3100 mm from the furnace bottom, respectively. 3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что торцевые горелки выполнены в виде "труба в трубе", установлены в один ряд по ширине печи над сводовым пережимом в количестве восьми горелок. 3. The furnace according to claim 1, characterized in that the end burners are made in the form of a “pipe in pipe”, are installed in one row along the width of the furnace above the arch clamp in the amount of eight burners.
RU96121984A 1996-11-13 1996-11-13 Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles RU2114185C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121984A RU2114185C1 (en) 1996-11-13 1996-11-13 Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96121984A RU2114185C1 (en) 1996-11-13 1996-11-13 Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2114185C1 true RU2114185C1 (en) 1998-06-27
RU96121984A RU96121984A (en) 1999-01-10

Family

ID=20187292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96121984A RU2114185C1 (en) 1996-11-13 1996-11-13 Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2114185C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678626C1 (en) * 2018-02-07 2019-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Installation for heating of under-range blocks of aluminum electrolysis cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Металлургические печи: Атлас. - М.: Металлургия, 1987. SU, авторское свид етельство, 1067329, F 27 B 9/20, 1984. Тайц Н.Ю., Розенгарт Ю.И. Методичес кие нагревательные печи, 1964, с. 257 - 265. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678626C1 (en) * 2018-02-07 2019-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Installation for heating of under-range blocks of aluminum electrolysis cells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA020232B1 (en) Method of melting in glass melting furnace
EA020084B1 (en) Process for melting glass in a glass melting furnace
JP2009528444A (en) Metal heat treatment method and apparatus
EA018516B1 (en) Glass melting furnace
JPH0313482B2 (en)
US4469314A (en) Metal heating furnace
CN101806538A (en) High temperature trolley type heating furnace
RU2114185C1 (en) Reheating walking-beam furnace for heating of long metal articles
WO2013007531A1 (en) Device for transferring a metallurgical material
CN214172905U (en) Stepping gas heating furnace
CN1625677A (en) Method of improving the temperature profile of a furnace
RU2111933C1 (en) Method of firing of clayware and device for its embodiment
RU2045725C1 (en) Method and device for roasting ceramic articles
CN215491032U (en) Heating furnace
JPH08291328A (en) Continuous heating apparatus
SU981794A1 (en) Shaft furnace for roasting limestone
JPH09272919A (en) Continuous heating method and apparatus therefor
SU1183803A1 (en) Furnace for article heating
RU57746U1 (en) HEATING SECTIONAL FURNACE FOR SPEED HEATING
RU2230709C2 (en) Method and apparatus for pool-free melting of rock
SU1272076A1 (en) Furnace for rapid convection heating of billets
RU2210707C2 (en) Furnace with intermediate hearth
SU755860A1 (en) Rolled furnace for metal thermal treatment
SU1366834A1 (en) Furnace for heating and heat treatment of materials
SU1211565A1 (en) Chamber furnace

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131114