RU92422U1

RU92422U1 - LASTING FURNACE WITH INTERMEDIATE SECTIONAL HEAT

Info

Publication number: RU92422U1
Application number: RU2009139537/22U
Authority: RU
Inventors: Рафаил Айзикович Юдин; Алексей Владимирович Виноградов; Вадим Клавдиевич Селезнев; Эдуард Александрович Судаков; Алексей Николаевич Яничев
Original assignee: ОАО "Северсталь-метиз"
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2010-03-20

Abstract

1. Протяжная печь с промежуточным секционным подом, содержащая футерованные последовательно размещенные камеру предварительного нагрева, камеру окончательного нагрева с установленными в ней соплами и горелками и камеру выдержки металла при заданной температуре, разделенные по высоте на параллельные зоны промежуточным подом, выполненным в виде секций, установленных на начальном участке камеры предварительного нагрева и полностью в камере окончательного нагрева с зазорами по длине печи, отличающаяся тем, что промежуточный под печи выполнен плоским, печь дополнительно снабжена открытыми заправочными каналами, расположенными по боковым сторонам рабочего пространства печи и выполненными в боковой футеровке печи. ! 2. Протяжная печь по п.1, отличающаяся тем, что заправочные каналы содержат огнеупорные ограничители, а высота каналов превышает их ширину.1. A broaching furnace with an intermediate sectional hearth, containing a pre-heated lined chamber sequentially, a final heating chamber with nozzles and burners installed in it, and a metal holding chamber at a given temperature, divided in height into parallel zones by an intermediate hearth made in the form of sections installed in the initial section of the preheating chamber and completely in the final heating chamber with gaps along the length of the furnace, characterized in that the intermediate it is flat, the furnace is additionally equipped with open filling channels located on the sides of the furnace working space and made in the side lining of the furnace. ! 2. A broaching furnace according to claim 1, characterized in that the filling channels contain refractory limiters, and the height of the channels exceeds their width.

Description

Полезная модель относится к металлургии железа, в частности, к печам непрерывного действия для мало- и безокислительного нагрева металлопродукции, например проволоки, и может быть использована на металлургических и машиностроительных заводах.The utility model relates to metallurgy of iron, in particular, to continuous furnaces for low and non-oxidative heating of metal products, such as wire, and can be used in metallurgical and engineering plants.

Известны печи (Патенты РФ: №1570311, опубл. 15.04.1994, №2139944, опубл. 20.10.1999, №64628, опубл. 10.07.2007), содержащие последовательно размещенные камеры предварительного нагрева, окончательного нагрева и выдержки металла при заданной температуре, разделенные по высоте на параллельные зоны высокотеплопроводным промежуточным подом, выполненным в виде секций, установленных на начальном участке камеры предварительного нагрева и полностью в камере окончательного нагрева с зазорами по длине печи. В конце камеры предварительного нагрева по ходу протяжки проволоки под промежуточным подом установлен рекуператор для нагрева первичного воздуха, подаваемого на горение. В боковых стенах камеры окончательного нагрева над промежуточным подом установлены горелки для неполного сжигания природного газа, а под ним - сопла для дожигания продуктов неполного сгорания вторичным воздухом.Known furnaces (Patents of the Russian Federation: No. 1570311, publ. 04/15/1994, No. 2139944, publ. 10/20/1999, No. 64628, publ. 07/10/2007) containing sequentially placed chambers of pre-heating, final heating and aging of metal at a given temperature, divided in height into parallel zones by a highly conductive intermediate hearth made in the form of sections installed in the initial section of the preheating chamber and completely in the final heating chamber with gaps along the length of the furnace. At the end of the preheating chamber along the wire feed, a recuperator is installed under the intermediate hearth to heat the primary air supplied to the combustion. In the lateral walls of the final heating chamber, burners for incomplete combustion of natural gas are installed above the intermediate hearth, and nozzles for underburning products of incomplete combustion with secondary air are installed below it.

Секции промежуточного пода этих печей имеют фасонную форму, например канального типа, и по всей длине выполнены из дорогостоящей жаростойкой стали, например марки Х23Н19С2Л, что технически оправдано только для камеры окончательного нагрева с наиболее высокими технологическими температурами. Для протяжных печей открытого малоокислительного нагрева проволоки количество каналов секций определяется количеством протягиваемых через печь ниток проволоки. В настоящее время цены на никель и хром существенно возросли, поэтому весьма актуальной является задача снижения стоимости промежуточного пода.The intermediate hearth sections of these furnaces are shaped, for example, of channel type, and are made of costly heat-resistant steel, for example, grade X23H19S2L, along the entire length, which is technically justified only for the final heating chamber with the highest technological temperatures. For broaching furnaces of open low-oxidizing heating of the wire, the number of channel sections is determined by the number of wire strands drawn through the furnace. Currently, nickel and chromium prices have increased significantly, so the task of reducing the cost of the intermediate hearth is very urgent.

Наиболее близкой к предлагаемой является печь с промежуточным подом по патенту РФ №2210707, опубл. БИ №23, 20.08.03 г. (F27В 9/30, С21D 9/56, F27D 1/02). Эта печь отличается тем, что для удешевления и повышения стойкости промежуточный под выполнен комбинированным. В камерах предварительного нагрева и выдержки секции промежуточного пода изготовлены из стойкого к ударным нагрузкам материала, например жаростойкого чугуна марки ЧС 5Ш по ГОСТ 7769-82, а в камере окончательного нагрева - из высокотеплопроводной керамики, например карбида кремния, что позволяет существенно снизить стоимость промежуточного пода.Closest to the proposed is an intermediate hearth furnace according to the patent of the Russian Federation No. 2210707, publ. BI No. 23, 08/20/03 (F27В 9/30, С21D 9/56, F27D 1/02). This furnace is characterized in that in order to reduce the cost and increase the durability, the intermediate under is made combined. In the pre-heating and holding chambers, the sections of the intermediate hearth are made of shock-resistant material, for example, heat-resistant cast iron of the ChS 5Sh grade in accordance with GOST 7769-82, and in the final heating chamber, of highly heat-conducting ceramics, for example silicon carbide, which can significantly reduce the cost of the intermediate hearth .

Промежуточный под прототипа выполнен канального типа, недостатком которого является неравномерное «смывание» нагреваемой проволоки продуктами сгорания природного газа, а это в свою очередь отрицательно сказывается на качестве проволоки.The intermediate for the prototype is made of the channel type, the disadvantage of which is the uneven "flushing" of the heated wire by the combustion products of natural gas, and this in turn adversely affects the quality of the wire.

В отличие от технического решения по патенту РФ №2210707 в предлагаемой полезной модели промежуточный под по всей длине и ширине печи выполнен из плоских карбидокремниевых секций, которые в отличие от секций фасонной формы изготавливают на поточных технологических линиях, что определяет их меньшую стоимость, причем весьма существенно, и позволяет устранить выше перечисленные негативные недостатки.In contrast to the technical solution according to RF patent No. 2210707 in the proposed utility model, the intermediate under the entire length and width of the furnace is made of flat silicon carbide sections, which, in contrast to shaped sections, are manufactured on continuous production lines, which determines their lower cost, and very significantly , and eliminates the above negative disadvantages.

Относительно срока службы секций из карбида кремния следует отметить, что их жаростойкость и теплопроводность выше чем у жаростойких сталей. Кроме того, при плоском выполнении промежуточного пода обеспечивается более интенсивный конвективный теплообмен продуктов сгорания топлива и металлопродукции, что позволяет существенно повысить эффективность использования топлива и качество металлических изделий.Regarding the service life of silicon carbide sections, it should be noted that their heat resistance and thermal conductivity are higher than that of heat-resistant steels. In addition, when the intermediate hearth is flat, a more intense convective heat transfer of the combustion products of the fuel and metal products is ensured, which can significantly improve fuel efficiency and the quality of metal products.

Протяжные термические печи заправляют с двух сторон: печи рекристаллизационного отжига, которые используются при производстве низкоуглеродистой проволоки, заправляются нитками проволоки со стороны выгрузки печи, а печи патентировочные, применяемые при производстве высокоуглеродистой проволоки в линиях патентирования, заправляют со стороны загрузки печи, т.к. к выходному торцу печи примыкают ванны с расплавами свинца или селитры. Заправка печи нитками проволоки нередко приводит к разрушению секций промежуточного пода этих участков печей. Замена секций требует остановки печей, что в свою очередь нарушает технологический процесс, создает дополнительные энергетические, материальные и трудовые затраты.Long-term thermal furnaces are tucked in from two sides: recrystallization annealing furnaces, which are used in the production of low-carbon wire, are threaded with wire from the discharge side of the furnace, and patenting furnaces used in the production of high-carbon wire in patenting lines are tucked from the furnace loading side, because baths with molten lead or nitrate adjoin the outlet end of the furnace. Filling the furnace with wire threads often leads to the destruction of the sections of the intermediate hearth of these sections of the furnaces. Replacing sections requires stopping the furnaces, which in turn violates the process, creates additional energy, material and labor costs.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности использования топлива, качества металлопродукции и срока службы секций промежуточного пода при существенном снижении их стоимости.The technical task of the proposed utility model is to increase fuel efficiency, quality of metal products and the service life of the sections of the intermediate hearth with a significant reduction in their cost.

Решение поставленной задачи достигается тем, что протяжная печь содержит футерованные, последовательно размещенные, камеру предварительного нагрева, камеру окончательного нагрева с установленными в ней соплами и горелками и камеру выдержки металла при заданной температуре, разделенные по высоте на параллельные зоны промежуточным подом, выполненным в виде секций, установленных на начальном участке камеры предварительного нагрева и полностью в камере окончательного нагрева с зазорами по длине печи. Согласно полезной модели промежуточный под печи по всей длине выполнен плоским, печь дополнительно снабжена открытыми заправочными каналами, которые расположены по боковым сторонам рабочего пространства печи и выполнены в боковой футеровке печи. Кроме того, заправочные каналы содержат огнеупорные ограничители, а высота каналов превышает их ширину.The solution to this problem is achieved by the fact that the broaching furnace contains lined, sequentially placed, a preheating chamber, a final heating chamber with nozzles and burners installed in it, and a metal holding chamber at a given temperature, divided in height into parallel zones by an intermediate hearth, made in sections installed in the initial section of the preheating chamber and completely in the final heating chamber with gaps along the length of the furnace. According to a utility model, the intermediate under the furnace is flat along the entire length, the furnace is additionally equipped with open filling channels that are located on the sides of the furnace working space and are made in the side lining of the furnace. In addition, the filling channels contain refractory stops, and the height of the channels exceeds their width.

На фиг.1 изображена предлагаемая печь с промежуточным секционным плоским подом, продольный разрез печи. На фиг.2 представлен поперечный разрез (А-А) фиг.1. Печь содержит последовательно размещенные камеру 1 предварительного нагрева, камеру 2 окончательного нагрева и камеру 3 выдержки. Печь по высоте разделена промежуточным плоским подом 4. Он выполнен из секций, установленных с зазорами по длине на начальном участке камеры 1 и полностью в камере 2. На остальных участках печи секции пода 4 установлены без зазоров. В конце камеры 1 перед камерой 2 под подом 4 установлен трубчатый радиационно-конвективный рекуператор 5 U-образной формы для нагрева первичного воздуха. В камере 2 над подом 4 по боковым сторонам печи установлены горелки 6 для неполного сжигания природного газа первичным воздухом, а под подом - сопла 7 для подачи вторичного воздуха на дожигание продуктов неполного сгорания. Сопла 7 установлены в шахматном порядке относительно горелок 6.Figure 1 shows the proposed furnace with an intermediate sectional flat hearth, a longitudinal section of the furnace. Figure 2 presents a cross section (aa) of figure 1. The furnace contains sequentially placed pre-heating chamber 1, final heating chamber 2 and holding chamber 3. The furnace is divided in height by an intermediate flat hearth 4. It is made of sections installed with gaps along the length in the initial section of the chamber 1 and completely in the chamber 2. In the remaining sections of the furnace, the sections of the hearth 4 are installed without gaps. At the end of the chamber 1, in front of the chamber 2, under the hearth 4, a tubular radiation-convective heat exchanger 5 U-shaped for heating the primary air. In the chamber 2 above the hearth 4 on the sides of the furnace burners 6 are installed for incomplete combustion of natural gas with primary air, and under the hearth there are nozzles 7 for supplying secondary air for the afterburning of products of incomplete combustion. The nozzles 7 are installed in a checkerboard pattern relative to the burners 6.

Промежуточный под 4 по всей длине печи полностью выполнен плоским, например из карбидокремниевых плит. По боковым сторонам рабочее пространство печи по всей длине ограничено двумя открытыми заправочными каналами 8, выполненными в боковой футеровке печи с постоянными размерами и формой. Каналы 8 содержат огнеупорные ограничители 9, утопленные в боковой футеровке печи, высота каналов превышает их ширину, что позволяет исключить проскакивание на секционный промежуточный плоский под печи заправочных шомполов, к которым приваривают нитки проволоки перед ее протяжкой через каналы 8. Протяжная печь также содержит дымовую трубу 10 для удаления продуктов полного сгорания топлива, снабженную заслонкой 11, регулирующей давление в рабочем пространстве печи. Нагреваемые изделия 12, например проволоку, после протяжки равномерно распределяют по ширине секционного плоского промежуточного пода.Intermediate under 4 along the entire length of the furnace is completely flat, for example, from silicon carbide plates. On the sides, the working space of the furnace along the entire length is limited by two open filling channels 8 made in the side lining of the furnace with constant dimensions and shape. The channels 8 contain refractory stops 9, recessed in the side lining of the furnace, the height of the channels exceeds their width, which eliminates the need for filling rods to slip onto the intermediate section flat under the furnace, to which the wire is welded before being drawn through channels 8. The broaching furnace also contains a chimney 10 to remove products of complete combustion of fuel, equipped with a valve 11 that regulates the pressure in the working space of the furnace. Heated products 12, for example wire, after drawing are evenly distributed over the width of the sectional flat intermediate hearth.

При загрузке печи через заправочные каналы 8 с помощью шомполов индивидуально протягивают каждую нитку проволоки. После выхода нитки из печи ее перебрасывают через огнеупорные ограничители 9, а шомпол отсоединяют.When loading the furnace through the filling channels 8 using ramrods individually stretch each thread of wire. After the thread leaves the furnace, it is thrown through the refractory limiters 9, and the ramrod is disconnected.

Наличие заправочных каналов по бокам печи исключает выход из строя хвостовых участков печи, что позволяет в качестве материала для промежуточного пода по всей длине печи использовать высокотеплопроводные карбидокремниевые секции. Промежуточный плоский под из карбида кремния в свою очередь улучшает качество атмосферы в печи, повышает скорость нагрева и качество обрабатываемой проволоки, и уменьшает расход природного газа.The presence of filling channels on the sides of the furnace eliminates the failure of the tail sections of the furnace, which allows the use of highly heat-conducting silicon carbide sections as a material for the intermediate hearth along the entire length of the furnace. The intermediate flat hearth made of silicon carbide, in turn, improves the quality of the atmosphere in the furnace, increases the heating rate and the quality of the processed wire, and reduces the consumption of natural gas.

Заправка печи проволокой через заправочные каналы позволяет увеличить срок службы секций промежуточного пода при существенном снижении их стоимости.The gas station of the furnace through the filling channels allows to increase the service life of the sections of the intermediate hearth with a significant reduction in their cost.

Следует отметить, что установка рекуператора 5 является обязательной, так как нагрев первичного воздуха подавляет образование сажистого углерода в продуктах неполного сгорания природного газа, что способствует улучшению качества их химического состава и, как следствие, поверхности проволоки, снизив ее окисление. В связи с этим рекуператор является не только энергетическим, но и технологическим узлом протяжной печи. Печь с секционным промежуточным плоским подом предполагается внедрить на агрегате горячего оцинкования №2 сталепроволочного цеха №1 Череповецкого завода ОАО «Северсталь - метиз».It should be noted that the installation of a recuperator 5 is mandatory, since the heating of the primary air inhibits the formation of soot carbon in the products of incomplete combustion of natural gas, which helps to improve the quality of their chemical composition and, as a consequence, the surface of the wire, reducing its oxidation. In this regard, the recuperator is not only energy, but also the technological unit of the broaching furnace. It is planned to introduce a furnace with a sectional intermediate flat hearth at the hot-dip galvanizing unit No. 2 of the steel wire workshop No. 1 of the Cherepovets plant of OJSC Severstal-metiz.

Claims

1. A broaching furnace with an intermediate sectional hearth, containing a pre-heated lined chamber sequentially, a final heating chamber with nozzles and burners installed in it, and a metal holding chamber at a given temperature, divided in height into parallel zones by an intermediate hearth made in the form of sections installed in the initial section of the preheating chamber and completely in the final heating chamber with gaps along the length of the furnace, characterized in that the intermediate it is flat, the furnace is additionally equipped with open filling channels located on the sides of the furnace working space and made in the side lining of the furnace.

2. A broaching furnace according to claim 1, characterized in that the filling channels contain refractory limiters, and the height of the channels exceeds their width.