RU2218424C1

RU2218424C1 - Method of heating gas batch furnaces

Info

Publication number: RU2218424C1
Application number: RU2002109545/02A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Терентьев
Original assignee: Открытое акционерное общество бумагоделательного машиностроения
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-12-10

Abstract

FIELD: heating metal for hot deformation; batch-operated thermal furnaces. SUBSTANCE: proposed method includes burning of gas-and-air mixture in furnace. Gas at excess of air is fed to lower row of burners on one side of furnace and gas at lack of air is fed to lower row of burners on opposite side of furnace. EFFECT: improved quality of heating metal; avoidance of burn and overheat of metal.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области нагрева металла под горячую деформацию и предназначено для использования, в основном, в кузнечно-прессовом производстве, а также может быть использовано в термических печах периодического действия. The present invention relates to the field of heating of metal under hot deformation and is intended for use mainly in forging and pressing production, and can also be used in batch thermal furnaces.

Известен способ отопления печей, заключающийся в сжигании газовоздушных смесей с использованием вторичного дутья для предотвращения перегрева металла (а.с. 235799, БИ 8, 1969). There is a method of heating furnaces, which consists in burning gas-air mixtures using secondary blasting to prevent overheating of the metal (AS 235799, BI 8, 1969).

Недостатком этого способа является повышенный расход газа за счет избыточного воздуха и ухудшения теплообмена в печном пространстве за счет снижения количества трехатомарных газов во внутреннем пространстве печи. The disadvantage of this method is the increased gas flow due to excess air and the deterioration of heat transfer in the furnace space by reducing the amount of triatomic gases in the interior of the furnace.

Известен способ отопления печей газо-воздушной смесью с подачей воздуха и последующим дожиганием газов под сводом печи (см. Ващенко А.И. и др. Окисление и обезуглероживание стали. - М.: Металлургия, 1972, с. 174-175), принятый за ближайший аналог заявленного способа. A known method of heating furnaces with a gas-air mixture with air supply and subsequent afterburning of gases under the arch of the furnace (see Vashchenko A.I. et al. Oxidation and decarburization of steel. - M .: Metallurgy, 1972, S. 174-175), adopted for the closest analogue of the claimed method.

Недостатком известного способа отопления печей является повышенный расход топлива. The disadvantage of this method of heating furnaces is increased fuel consumption.

Задачей изобретения является улучшение качества нагрева металла, предотвращение его от перегрева и пережога и сокращение расхода газа. The objective of the invention is to improve the quality of heating of the metal, preventing it from overheating and burnout and reducing gas consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе отопления газовых садочных печей, включающем сжигание в печи газовоздушной смеси в нижний ряд горелок с одной стороны печи подают газ с избытком воздуха, а в нижний ряд горелок с противоположной стороны печи - с недостатком воздуха. The specified technical result is achieved in that in a method for heating gas-fired furnaces, including burning a gas-air mixture in a furnace, gas with excess air is supplied to the lower row of burners from one side of the furnace, and with a lack of air to the lower row of burners from the opposite side of the furnace.

Избыток воздуха в газовоздушной смеси обеспечивает снижение температуры пламени и дожигание газа у противоположной стены печи, где горелки работают с недостатком воздуха. Excess air in the gas-air mixture provides a decrease in the temperature of the flame and afterburning of gas at the opposite wall of the furnace, where the burners operate with a lack of air.

Пример 1. Example 1

В газовой печи периодического действия нагревали слитки под ковку. Технологически необходимая температура нагрева металла составляла 1220^oС. В процессе нагрева в горелки подавали стехиометрическую газовоздушную смесь. Температура продуктов горения в зоне металла составляла 1460^oС. После достижения температуры 1220^oС по термопаре, установленной на своде печи, изменили соотношение "газ - воздух" для горелок, установленных с одной стороны печи в сторону избытка воздуха, а на противоположной стороне в сторону недостатка воздуха. При этом изменился контур циркуляции продуктов горения в печи и интенсифицировалась циркуляция. Температура газов в зоне металла составила 1240^oС. Анализ состава газов, отобранных из печного пространства, показал, что коэффициент избытка воздуха не превышает 1,08.In a gas furnace of periodic operation, ingots were heated. The technologically necessary metal heating temperature was 1220 ^° C. During the heating process, a stoichiometric gas-air mixture was supplied to the burners. The temperature of the combustion products in the metal zone was 1460 ^o С. After reaching a temperature of 1220 ^o С using a thermocouple installed on the roof of the furnace, the gas-to-air ratio was changed for burners installed on one side of the furnace in the direction of excess air, and on the opposite side, in side of lack of air. At the same time, the circulation circuit of the combustion products in the furnace changed and the circulation intensified. The temperature of the gases in the metal zone was 1240 ^o C. An analysis of the composition of the gases taken from the furnace space showed that the coefficient of excess air does not exceed 1.08.

Таким образом, нагрев слитков осуществлен с достаточной технологической точностью с отсутствием перегрева и пережога металла и экономичным режимом сжигания газа как в процессе нагрева, так и в процессе стабилизации температуры. Thus, the ingots were heated with sufficient technological accuracy with the absence of overheating and burnout of the metal and an economical mode of gas combustion both during heating and in the process of temperature stabilization.

Пример 2. Example 2

В газовой печи садочного типа с нижним дымоудалением выполняли отжиг поковок из стали марки 5ХНМ. Тепловая нагрузка с каждой стороны печи регулировалась автономными регуляторами расхода газа и регуляторами соотношения "газ - воздух". Температура в печном пространстве контролировалась девятью термопарами, установленными в стенах и своде печи и четырьмя термопарами, установленными непосредственно на обрабатываемый металл. При заданной технологической температуре 755^oС максимальное отклонение по девяти печным термопарами составило ±10^oС, а по четырем термопарам, установленным на обрабатываемые поковки ±5^oС.In a gas furnace of a cage type with lower smoke removal, annealing of forgings made of 5XHM steel was performed. The heat load on each side of the furnace was regulated by autonomous gas flow regulators and gas-air ratio regulators. The temperature in the furnace space was controlled by nine thermocouples installed in the walls and roof of the furnace and four thermocouples installed directly on the metal being processed. At a given process temperature of 755 ^o C, the maximum deviation for nine furnace thermocouples was ± 10 ^o C, and for four thermocouples installed on the processed forgings ± 5 ^o C.

Коэффициент использования топлива, замеренный газоанализаторами Testo-300М увеличивался в сравниваемых температурных режимах с 45,4 до 69,2% или в 1,52 раза. The fuel utilization rate measured by Testo-300M gas analyzers increased in the compared temperature regimes from 45.4 to 69.2% or 1.52 times.

При антифлокенной термообработке поковок в области температур 630-660^oС расход газа сократился на 39,1%.When anti-flock heat treatment of forgings in the temperature range 630-660 ^o With the gas consumption decreased by 39.1%.

Claims

A method of heating gas-fired furnaces, comprising burning gas-air mixture in a furnace, characterized in that gas with excess air is supplied to the lower row of burners on one side of the furnace, and gas with a lack of air is supplied to the lower row of burners from the opposite side of the furnace.