RU2211866C2 - Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления - Google Patents

Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления Download PDF

Info

Publication number
RU2211866C2
RU2211866C2 RU2000111812/02A RU2000111812A RU2211866C2 RU 2211866 C2 RU2211866 C2 RU 2211866C2 RU 2000111812/02 A RU2000111812/02 A RU 2000111812/02A RU 2000111812 A RU2000111812 A RU 2000111812A RU 2211866 C2 RU2211866 C2 RU 2211866C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
incomplete combustion
heating
afterburning
prechamber
products
Prior art date
Application number
RU2000111812/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000111812A (ru
Inventor
Р.А. Юдин
Б.В. Мичурин
тов В.В. П
В.В. Пятов
ков О.А. Гол
О.А. Голяков
С.М. Гусев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод"
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 Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Череповецкий сталепрокатный завод"
Priority to RU2000111812/02A priority Critical patent/RU2211866C2/ru
Publication of RU2000111812A publication Critical patent/RU2000111812A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2211866C2 publication Critical patent/RU2211866C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Tunnel Furnaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано на металлургических и машиностроительных заводах при производстве различных метизов, например оцинкованной проволоки. Печь содержит ванну с расплавом, форкамеру, частично разделенную по высоте горелками и соплами на параллельные зоны неполного сжигания топлива с горелками и дожигания продуктов неполного сгорания с соплами вторичного воздуха, рекуператор, установленный под основным сводом форкамеры в зоне дожигания продуктов неполного сгорания. Нагрев воздуха и окончательное дожигание продуктов неполного сгорания осуществляют одновременно под сводом форкамеры. Изобретение обеспечивает повышение кпд печи-ванны и уменьшение окисления расплава легкоплавкого металла путем увеличения температуры нагрева воздуха, подаваемого на горение. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в печах-ваннах плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на металлические изделия (метизы), например цинка на стальную проволоку, на металлургических и машиностроительных заводах.
Известна протяжная печь-ванна горячего цинкования проволоки (проект ОАО "Энергомет", г.Санкт-Петербург. Ванна оцинкования. П l0135.00.00.00.00. СБ, 1986 г. ). Главной отличительной особенностью этой печи является использование в ее отопительной системе плоскопламенных горелок, позволяющих при полном сжигании топлива обеспечить равномерный нагрев зеркала расплава цинка и тем самым минимизировать его окисление.
Известна наиболее близкая к предлагаемой протяжная печь для нанесения легкоплавких покрытий на метизы (Патент РФ, 1570443, С 21 D 1/52, F 27 В 9/28, опубл. в Б.И., 1994, 4). Эта печь содержит ванну с расплавом, форкамеру, частично разделенную по высоте промежуточным сводом на параллельные зоны неполного сжигания топлива с горелками и дожигания продуктов неполного сгорания с соплами вторичного воздуха. На дымоотводящем канале печи на основном своде установлен рекуператор, предназначенный для нагрева воздуха, необходимого для горения. Эта печь выгодно отличается от печи-ванны с плоскопламенными горелками полным исключением контактного нагрева зеркала расплава цинка окислительными продуктами полного сгорания топлива. Однако часть зоны дожигания этой печи, расположенная между ее сводами, участвует в теплообмене недостаточно эффективно, так как промежуточный свод является экраном и имеет большое термическое сопротивление. Предназначение сопел вторичного воздуха, установленных между сводами печи, сводится к гарантированной полноте дожигания продуктов неполного сгорания при суммарном пропорционировании расходов топлива, первичного и вторичного воздуха, близким к стехиометрическим значениям (α=1,10-1,20). С другой стороны, установленный на основном своде форкамеры рекуператор имеет значительную материалоемкость и не позволяет нагревать воздух до температуры выше 200-300oС. Он металлоемок, имеет существенные габариты, усугубляемые наличием изоляции, а температура продуктов сгорания перед ним при технологических режимах работы не превышает 900-1000oС, что ограничивает температуру нагрева воздуха. Кроме того, вертикальная установка рекуператора определяет повышенные тепловые потери физического тепла нагретым воздухом на его трассе к горелкам, а также регламентирует установку используемых на технологических участках подъемно-транспортных механизмов.
Технической задачей изобретения является повышение кпд печи-ванны и уменьшение окисления расплава легкоплавкого металла путем увеличения температуры нагрева воздуха, подаваемого к горелкам. Решение поставленной задачи достигается тем, что рекуператор печи установлен непосредственно в зоне дожигания. Так, на печах с промежуточным сводом он установлен между ним и основным сводом. Изоляция форкамеры выполняет функцию теплоизоляции рекуператора, что приводит к снижению материальных затрат на его установку. Температура в рабочем пространстве зоны дожигания форкамеры на 100-200oС выше температуры в дымовом канале при традиционной вертикальной установке рекуператора, что определяет более высокие температуры нагрева воздуха, необходимого для горения, составляющие 300-400oС. Кроме того, такая установка позволяет сократить теплотрассу нагретого воздуха и приблизить его температуру непосредственно у горелок к указанным значениям.
Способ отопления печи-ванны по патенту РФ 1570443, кл. C 21 D 1/52, F 27 B 9/28 (опубл. в Б.И., 1994, 4) включает неполное сжигание топлива над расплавом и дожигание продуктов неполного сгорания под сводом форкамеры, подогрев воздуха, необходимого для горения, в рекуператоре. В дальнейшем этот способ для печей-ванн с промежуточным сводом был усовершенствован и дополнен тем, что вторичный воздух в сопла, размещенные до промежуточного свода попарно, подают закрученными струями с переменной степенью крутки (Патент РФ 1658704, кл. С 21 D 1/52, F 27 В 9/28, опубл. в Б.И., 1994, 7), Этот способ позволяет обеспечить более равномерный нагрев неэкранированной части основного свода форкамеры.
Решение поставленной задачи достигается тем, что нагрев воздуха, необходимого для горения, и окончательное дожигание продуктов неполного сгорания осуществляют одновременно под основным сводом форкамеры непосредственно в зоне дожигания.
На фиг. 1 изображена печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия, поперечный разрез; фиг.2 - то же, продольный разрез по высоте и оси установки рекуператора; фиг.3 - то же, по ширине и оси установки сопел вторичного воздуха.
Печь содержит ванну 1 с расплавом и установленную на ее части по ширине форкамеру 2. В свободной от форкамеры части 3 ванны покрывают изделия легкоплавкими металлами, например цинком. На крупных печах-ваннах форкамера 2 частично разделена по высоте промежуточным сводом 4 на параллельные зоны 5 неполного сжигания топлива, например, природного газа, и 6 дожигания продуктов неполного сгорания. Зона 5 снабжена горелками 7 неполного сжигания, а зона 6 - соплами вторичного воздуха, установленными попарно 8 до промежуточного свода и одинарно 9 над ним. Попарные сопла вторичного воздуха тангенциально соединены с воздушным коллектором 10 (тангенциальные подводы не показаны). В одинарные сопла воздух из коллектора 10 подают по центру. На промежуточном своде 4 установлен воздушный узел рекуператора 11. Дымовым трактом 11 является рабочее пространство зоны дожигания, заключенное между основным 12 и промежуточным 4 сводами форкамеры. Для чистки зеркала расплава от окиси цинка печь-ванна снабжена дверками 13.
Печь-ванна отапливается природным газом. При технологических режимах горячего цинкования природный газ сжигают горелками 7 с коэффициентами расхода первичного воздуха, близкими к 0,50. Температуру в зоне неполного сжигания 5 над расплавом поддерживают ниже 916oС, так как эта величина отвечает началу парообразования расплава. Это позволяет полностью исключить окисление наиболее реакционно-активных паров и минимизировать окисление расплава цинка. Вторичный воздух подают из коллектора 10 в сопла 8 и 9 зоны дожигания 6, установленные попарно 8 до промежуточного свода 4 и одинарно 9 над ним. При этом вдоль форкамеры на основном своде 12 до промежуточного свода 4 формируются поочередно настильные закрученные тангенциальными подводами факелы различной геометрической формы. Один в каждой паре 8 имеет вытянутую форму с малым углом раскрытия, второй сжат по оси и имеет большой угол раскрытия. Сжатый факел обладает приосевой зоной разряжений. Продукты неполного сгорания, поднимаясь вверх от поверхности расплава, подсасываются в воздушные струи указанной различной геометрии, чередующиеся по длине печи до промежуточного свода. В результате открытая по отношению к расплаву неэкранированная часть основного свода 12 разогревается более равномерно, чем при подаче незакрученных струй, и обеспечивает равномерный лучистый поток на поверхность расплава. Такое решение позволяет интенсифицировать теплообмен в целом и при таких равных условиях, как производительность, толщина покрытия метизов и т.п., снизить расходы природного газа. Кроме того, более равномерный нагрев поверхности расплава позволяет улучшить качество цинкового покрытия на проволоке.
Оставшуюся часть продуктов неполного сгорания окончательно полностью дожигают одинарными соплами 9 с центральной подачей вторичного воздуха между основным 12 и промежуточным 4 сводами форкамеры. Струи вторичного воздуха на этом участке подают незакрученными, так как здесь основной свод экранирован промежуточным сводом и в прямом теплообмене не участвует. Между основным и промежуточным сводами форкамеры установлен воздушный узел рекуператора 11. В качестве примера на фиг. 1.3 он показан U-образной формы, хотя возможно конструктивное выполнение 11 по типу "труба в трубе". В дальнюю со стороны сопел 9 ветвь U-образной трубы подают противотоком к уходящим продуктам сгорания холодный воздух, нагревая его и отводя через ближнюю ветвь прямотоком к горелкам 7. Таким образом, окончательное дожигание продуктов неполного сгорания и нагрев воздуха, необходимого для горения, осуществляют одновременно. Это позволяет нагревать воздух в высокотемпературной среде продуктов сгорания (не менее 1000oС) до температуры 300-400oС и практически без тепловых потерь подавать его на горение. Следует отметить, что совместная организация окончательного дожигания и нагрева воздуха обеспечивает не только снижение расходов природного газа и повышение кпд печи-ванны, но и за счет улучшения качества неполного сжигания, которое проявляется в уменьшении количества окислительных компонентов в продуктах неполного сгорания, заметно сократить окисление расплава в форкамере. Кроме того, по указанным выше причинам сокращаются материальные затраты на установку и эксплуатацию рекуператора.
Предлагаемая печь-ванна и способ ее отопления внедрены на четырех технологических линиях горячего цинкования проволоки сталепроволочного цеха 1 завода. Эксплуатация печей показала, что они полностью удовлетворяют предъявляемым технологическим требованиям, а также отличаются более низкими, чем у прототипов, удельными расходами природного газа и цинка. В настоящее время предлагаемая печь-ванна и способ ее отопления внедряются на двух технологических линиях горячего оцинкования гвоздей гвоздильного цеха завода. В отличие от печей-ванн для цинкования проволоки эти печи малогабаритны, поэтому они не содержат промежуточного свода, а основной свод, под которым дожигают продукты неполного сгорания, полностью открыт к расплаву.

Claims (2)

1. Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия, содержащая ванну с расплавом, форкамеру, частично разделенную по высоте горелками и соплами на параллельные зоны неполного сжигания топлива с горелками и дожигания продуктов неполного сгорания с соплами вторичного воздуха, рекуператор, отличающаяся тем, что рекуператор установлен под основным сводом форкамеры в зоне дожигания продуктов неполного сгорания.
2. Способ отопления печи-ванны плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия, включающий неполное сжигание топлива над расплавом, дожигание продуктов неполного сгорания под сводом форкамеры, нагрев воздуха, необходимого для горения, отличающийся тем, что нагрев воздуха и дожигание продуктов неполного сгорания осуществляют одновременно под основным сводом форкамеры.
RU2000111812/02A 2000-05-11 2000-05-11 Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления RU2211866C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111812/02A RU2211866C2 (ru) 2000-05-11 2000-05-11 Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111812/02A RU2211866C2 (ru) 2000-05-11 2000-05-11 Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000111812A RU2000111812A (ru) 2002-04-10
RU2211866C2 true RU2211866C2 (ru) 2003-09-10

Family

ID=29776490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000111812/02A RU2211866C2 (ru) 2000-05-11 2000-05-11 Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2211866C2 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103725866B (zh) 一种均热炉的供热系统和供热方法
RU2211866C2 (ru) Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления
ES2161660T3 (es) Perfeccionamientos introducidos en el precalentamiento de cintas metalicas particularmente en lineas de galvanizacion o de recocido.
CN105531541B (zh) 用于燃烧气体燃料或者液体燃料的燃烧器组件和方法
NL8203373A (nl) Werkwijze voor het toevoeren van energie aan een oven voor het opnieuw verhitten van metallurgische produkten.
US4402740A (en) Dual fuel burner for metal melting furnaces
RU1658704C (ru) Способ отопления протяжной печи для нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия
US2126272A (en) Open hearth furnace
RU2139944C1 (ru) Способ отопления печи с камерами предварительного и окончательного нагрева металла и печь для его осуществления
SU1174710A1 (ru) Камерна печь дл нагрева изделий
US2572819A (en) Chambered soaking pit
JPS6215235Y2 (ru)
RU2277605C2 (ru) Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее эксплуатации
RU2221896C1 (ru) Печь-ванна для нанесения легкоплавких покрытий на изделия и способ нагрева расплава
CN208791706U (zh) 一种铝卷退火炉
CN212051603U (zh) 一种热浸镀锌锅加热系统
RU2000111812A (ru) Печь-ванна плавления и нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия и способ ее отопления
SU975815A1 (en) Soaking pit
SU1315724A1 (ru) Способ работы вертикальной экранированной топки
SU1397691A1 (ru) Способ отоплени методической печи
SU1407957A1 (ru) Воздухонагреватель доменной печи
SU1070121A1 (ru) Способ отоплени ванной стекловаренной печи
SU1183803A1 (ru) Печь дл нагрева изделий
SU817451A1 (ru) Печь косвенного нагрева металла
SU756159A1 (ru) Безокислительная печь скоростного нагрева1

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140512