SU1235939A1

SU1235939A1 - Method of heating open-flame furnaces

Info

Publication number: SU1235939A1
Application number: SU833601750A
Authority: SU
Inventors: Виталий Семенович Гурфинкель; Владимир Сергеевич Донсков; Вячеслав Васильевич Костяков; Андрей Георгиевич Зеньковский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6205; Московский вечерний металлургический институт
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-17
Publication date: 1986-06-07

Description

1one

Изобретение относитс к нагревательным печам с пламенньш отоплением и может быть использовано в металлургической и других отрасл х промышленности.The invention relates to heating furnaces with flame heating and can be used in the metallurgical and other industries.

Известен способ отоплени пламенных печей, при котором расход воздуха корректируют по составу отход щи продуктов сгорани , причем при избыке воздуха коэффициент его расхода уменьшают в направлении, обратном движению металла, а при недостатке воздуха - увеличивают в направлении движени металла 13,There is a known method of heating fiery furnaces, in which the air flow is adjusted according to the composition of waste products of combustion, and with an excess of air, its flow rate is reduced in the direction opposite to the movement of metal, and with a lack of air - increased in the direction of metal movement 13,

Однако в этом способе, за исключением переходного режима, коэффициент расхода воздуха поддерлшвают пото нным: в сварочной и томильной зонах печи дп обычного режима он составл ет величину, несколько меньшую 1,0 ( 0,9), При этом снижаетс температура факела по отношению к teкcимaльнo возможной, а окалинооб- разование остаетс вьше, чем при мало.окислительном режиме.However, in this method, with the exception of the transitional mode, the air flow rate is kept flowing: in the welding and tilting zones of the furnace, dp of the normal mode, it is slightly less than 1.0 (0.9). At the same time, the flame temperature decreases in relation to asymptomatically possible, and the scaling remains higher than in the low oxidative regime.

При малоокислительном режиме значительно снижаетс температура факела в сварочной и томильной зонах и, ёследствие этого производит- тельность печи. Кроме того, в установившемс режиме факел посто нной .цлины не обеспечивает равномерность нагрева металла и кладки, что таклсе снижает производительност печи и увеличивает окалинообразо- вание.In the low-oxidation mode, the temperature of the flame in the welding and tilting zones significantly decreases and, as a result, the furnace productivity. In addition, in the steady state, the torch of a constant length does not ensure uniform heating of the metal and masonry, which also reduces the productivity of the furnace and increases scaling.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс ; способа-отоплени пламенных печей, включающий подачу смеси топлива и воздуха, подаваемой с обеих сторон печи, количество смеси топлива и воздуха с одной стороны печи равно количеству смеси с противоположной стороны печи. Известньй способ обеспечивает равномерность нагрева кладки и металла С 21,The closest to the invention of the technical essence is; the method of heating the flame furnaces, which includes the supply of a mixture of fuel and air supplied from both sides of the furnace, the amount of the mixture of fuel and air on one side of the furnace is equal to the amount of the mixture on the opposite side of the furnace. The limestone method ensures uniform heating of the masonry and C 21 metal,

Однако при изменении количества смеси соотношение топлива и воздуха в ней остаетс дд каждого режима посто нным. Поэтому в обычном режиме при коэффициенте расхода воздуха близком к единице, увелтшваетс окалинообразование, а при малоокис- лктельном режиме снижаютс температура факела от химического недожога и производительность печи.However, when the amount of the mixture changes, the ratio of fuel and air in it remains dd of each mode constant. Therefore, in normal mode, when the air flow rate is close to unity, the scaling increases, and in the low-acid mode, the flame temperature from the chemical burn-out and the furnace productivity decrease.

5five

00

359392359392

Цель изобретени - повышение про- -изводительности печи при сохранении качества нагрева металла.The purpose of the invention is to increase the productivity of the furnace while maintaining the quality of metal heating.

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

5 тем, что согласно способу отоплени пламенных печей, включающему подачу смеси топлива и воздуха с обеих , сторон печи и сжигание топлива с определенным коэффициентом расхода5 in that according to the method of heating the fiery furnaces, which include the supply of a mixture of fuel and air on both sides of the furnace and the burning of fuel with a certain coefficient of consumption

10 воздуха, в противоположенных горелках его измен ют циклически с периодом 10-120 с в диапазоне от п 0,4 до п 1,15, при этом величины коэффициентов расхода возду15 ха п, и п в первую и вторую половины цикла дл каждой пары противоположно расположённых горелок определ ют соответственно по следующим зависимост м10 air, in opposite burners, it is changed cyclically with a period of 10-120 s in the range from n 0.4 to n 1.15, with the values of the flow coefficients for air n ha, and n in the first and second half of the cycle for each pair opposite located burners are determined respectively by the following dependencies

2020

, П ЛП, П . ,, P LP, P. ,

где п - минимальна из двух величин , определ емых из выра- 25 жений (п - п, J и (п,р ) where n is the minimum of two values determined from the expressions (n - n, J and (n, p)

При колебани х с периодом, мень-, шим 10с, по вл етс веро тностьWith fluctuations with a period of less than 10 s, the probability of

возникновени неустойчивых процес- 2Q сов в газовых и воздушных трубопроводах . Если период более 120 с, в рабочем пространстве по вл ютс зоны с повьиненным окислительным потенциалом и пониженной температурой, что приводит к снижению качества нагре- - ва метсшла и производительности печи .the occurrence of unstable 2Q processes in gas and air pipelines. If the period is more than 120 s, zones with the redox potential and lower temperature appear in the working space, which leads to a decrease in the quality of heating and efficiency of the furnace.

При циклическом изменении количества воздуха средпий коэффициентWith a cyclical change in the amount of air sredpiy coefficient

расхода воздуха за период равен ве- Dair flow for the period is equal to D

личине , которую задают, исход set the outcome

из известной технологии нагрева заготовок..from the known technology of heating billets ..

Дл каждой пары противоположно расположенных горелок в первую половину цикла, когда в горелке, расположенной с одной стороны печи, происходит сжигание топлива с коэффициентом расхода воздуха, равным п дп, температура горени ни2ке, а во вторую половину цикла, т.е. при коэффициенте п, , - выше, чем при сжигании с коэффициентом , равным . В противоположно расположенной горелке сжигание топлива происходит наоборот: в первую половину цикла с коэффициентом расхода воздуха п 5 а во вторую - с п . Теплоотдача дьгмовых газов при цик5For each pair of oppositely located burners in the first half of the cycle, when in a burner located on one side of the furnace, fuel is burned with an air flow rate equal to p dp, the combustion temperature, and in the second half of the cycle, i.e. when the coefficient n,, - is higher than when burning with a coefficient equal to. In the oppositely located burner, fuel combustion occurs the other way round: in the first half of the cycle with an air flow rate of 5 and in the second - from n. Heat transfer of argon gases at cyc5

лическом изменении коэффициента расхода воздуха больше, чем при его посто нстве.the change in the coefficient of air flow is greater than when it is constant.

Циклические колебани расхода воздуха, подаваемого в противоположно расположенные горелки, обеспечивают быстрое перемешивание дымовых газов и разрушают зоны с повышенным окислительным потенциалом с одной стороны и пониженной температурой с другой стороны печи.Cyclic fluctuations in the flow rate of air supplied to the oppositely located burners provide for rapid mixing of flue gases and destroy zones with a high oxidation potential on the one hand and a lower temperature on the other side of the furnace.

Дожигание продуктов неполного сго . рани осуществл ют в методической зоне.Afterburning of incomplete products. wounds are carried out in a methodical zone.

Пример 1. На огневом стенде методической печи, оборудованном горелками типа ГНП, нагревают стальные заготовки диаметром 40 мм и длиной 150 мм на малоокислительном режиме. Границы диапазона изменени коэффициента расхода воздуха равны п 0,4, 1,15. Циклические изменени осуществл ют с периодом 65 с. Среднее значение коэффициента расхода воздуха выбирают равным 0,9. Рассчитывают разности:Example 1. At a firing stand of a methodical furnace equipped with burners of the GNP type, steel billets with a diameter of 40 mm and a length of 150 mm are heated in a low-oxidation mode. The boundaries of the range of variation of the air flow rate are equal to 0.4, 1.15. Cyclic changes are made with a period of 65 seconds. The average value of the coefficient of air flow is chosen equal to 0.9. Calculate the difference:

«кс 025,“Xc 025,

ПС.Р- п„„н Вь1бирают минимальное значение дп 0,25. В первую половину цикла производ т сжигание топлива с коэффициентом расхода воздуха п ср л 0,65 и во вторую половину - с коэ ф фициентом п„PS.R- p „„ nb11 take the minimum value of dp 0,25. In the first half of the cycle, fuel is burned with an air flow rate p cf l 0.65 and in the second half - with a coefficient n "

1 ,15. 1, 15.

Температура заготовок на входе из стенда 1200°С, а окалинообразование 1,05% от их веса.The temperature of the blanks at the entrance from the stand is 1200 ° C, and the scale formation is 1.05% of their weight.

При сжигании топлива с посто нным коэффициентом расхода воздуха, равным п 0,9 согласно известному способу, температура заготовок равна , а окалинообразование 1,05%, т.е. по предлагаемому способу получают заготовки с температурой на 50 С Bbmie, что приводит к увеличению производительности печи.When burning fuel with a constant air flow rate equal to n 0.9 according to a known method, the temperature of the blanks is equal, and the scale formation is 1.05%, i.e. according to the proposed method, billets with a temperature of 50 C Bbmie are obtained, which leads to an increase in the productivity of the furnace.

П р и м е р 2. Способ осуществл ют при среднем значении коэффициента расхода воздуха, равном 0,7.EXAMPLE 2. The method is carried out with an average value of the air flow coefficient equal to 0.7.

Редактор Hv ДербакEditor Hv Derbak

Составитель В. Бербенев Техред В.КадарCompiled by V. Berbenev Tehred V. Kadar

3063/253063/25

Тираж 552 ВНИИШ Государственного комитета СССРCirculation 552 VNIISH State Committee of the USSR

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

МСХКС IACS

Рассчитывают разности:Calculate the difference:

0,45, ,-п„1, 0,3. Выбирают минимальное значение лп 0,3. В первую половину цикла производ т сжига- ние топлива с коэффициентом расхода воздуха п - Г1с - йп 0,4 и вторую половину - с коэффициентом п,, п + + д п 1 ,0. 0.45, -n „1, 0.3. Select the minimum value of lp 0.3. In the first half of the cycle, the fuel is burned with an air consumption coefficient of n - G1s - jp 0.4 and the second half - with the coefficient n ,, n + + d n 1, 0.

Температура заготовок на выходеBillet outlet temperature

из стенда , а окалинообразование 0,55% от их веса, т.е. без изменени производительности печи окапинообразование получают на 0,50% ниже, чем по известному способу , когда коэффициент расхода воздуха посто нен и равен п 0,9.from the stand, and the scale of 0.55% of their weight, i.e. without changing the productivity of the furnace, capillating is obtained by 0.50% lower than by a known method, when the air consumption rate is constant and equal to n 0.9.

П р и м е р 3. Способ осуществл ют при среднем значении коэффициента расхода воздуха, равном 0,8.EXAMPLE 3. The method is carried out with an average value of the air flow coefficient equal to 0.8.

Рассчитывают разности: n 0,35, 0,4. Выбирают ми- Н 5мальное значение 4П 0,35. В первую половину цикла производ т сжигание топлива с коэффициентог г расCalculate the difference: n 0,35, 0,4. Choose mi-N 5meal value 4P 0.35. In the first half of the cycle, fuel is burned at a rate g

хода воздухаair flow

п, - дп 0,45 и во вторую половину - с коэффициентом п 2 + U п 1 ,1 5.n, - dp 0,45 and in the second half - with the coefficient n 2 + U n 1, 1 5.

Температура заготовок на выходе из стенда , а окалинообразование 0,82% от их веса.The temperature of the blanks at the exit of the stand, and the scaling of 0.82% of their weight.

По сравнению с известным способом при посто нном коэффициенте расхода воздуха, равном п 0,9, температура заготовок вьш1е на , а окалинообразование ниже на 0,23% от их веса.Compared with the known method, with a constant air flow rate equal to n 0.9, the temperature of the workpieces is higher, and the scaling is lower by 0.23% of their weight.

Таким образом, по сравнению с известным способом увеличение теплоотдачи дымовых газов в сварочной зоне позвол ет повысить производительность печи при сохранении качестве Нагрева металла.Thus, in comparison with the known method, an increase in the heat transfer of flue gases in the welding zone makes it possible to increase the productivity of the furnace while maintaining the quality of the metal heating.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечит снижение удельного рас- хЬда топлива на нагрев металла, более высокую производительность печи, а также снижение окалинообразовани металла .The use of the proposed method in comparison with the known method will ensure a reduction in the specific fuel consumption for heating the metal, a higher furnace productivity, as well as a reduction in the scale formation of the metal.

Корректор-Е. РошкоProof-E. Roshko

ПодписноеSubscription

Claims

METHOD FOR HEATING FLAME FURNACES, including supplying a mixture of fuel and air from both sides of the furnace and burning fuel with a certain coefficient of air flow, characterized in that, in order to increase the productivity of the furnace while maintaining the quality of metal heating, the air flow coefficient η in the opposite the burners are changed cyclically with a period of 10-120 s in the range from n _MJ = 0.4 to n _MQKC = 1.15, while the values of the air flow coefficients d, and n _£ in the first and second half of the cycle for each pair are opposite burners are determined respectively according to the following relationships

P, ^P = cF ~ ^dn '= ⁿ m ⁺ ⁿ ^dn cf. "where dp - minimum of two values, g defined from expressions (n SDP) and (n _cf. - n _min);

¹ p _s - the average value of the coefficient of air flow.

SU .12

Q0 cl CO

G0 CO