SU1700344A1 - Проходна печь - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  устройств дл  малоокислительного нагрева и термообработки металла и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности. Цель изобретени  - повышение экономичности. Проходна  печь содержит камеры предварительного и окончательного нагревов с соплами дл  дожигани  продуктов неполного сгорани  и горелками, расположенными на продольных боковых стенах в одной горизонтальной плоскости в шахматном пор дке, и размещенную вдоль оси печи вертикальную перегородку со сквозными каналами, соосными с ос ми сопл и горелок. Вертикальна  перегородка выполнена с ленточными выступами по обеим сторонам вдоль всей длины перегородки на уровне нижнего и верхнего срезов каналов. Участки перегородки между каналами, ограниченные по высоте выступами , выполнены из элементов с сечением в горизонтальной плоскости в виде трапеций , примыкающих большим основанием к каналам, а каналы в направлении распространени  факела выполнены в виде диффузоров . При этом угол основани  трапеции равен 70-80 град., отношение высоты трапеции к ее основанию составл ет 1,0-1.5, а угол раскрыти  диффузора каналов 20-25 град. Конструкци  позвол ет повысить равномерность распределени  температур по ширине рабочего пространства, снизить удельный расход топлива. 4 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  и устройствам дл  малоокислительного нагрева и термообработки металла, в частности проволоки, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности .

Цель изобретени  - повышение экономичности .

На фиг.1 представлена печь, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

На фиг.4 также показаны линии токов теплоносител  (продуктов сгорани ) при взаимодействии факелов горелок (или струй вторичного воздуха) с продольной перегородкой в режиме интенсивной циркул ции и перетока продуктов сгорани  в поперечные камеры.

Печь содержит камеры предварительного 1 и окончательного 2 нагрева, воздуш ч| О

о

Сл

fc

ные сопла 3, горелки 4, разделительную перегородку 5 между камерами предварительного и окончательного нагрева с окном 6 дл  прохода продуктов неполного сгорани . На поду печи выложены каналы 7, ограниченные выступами 8, необходимые дл  прот гивани  проволоки через печь. Начальный участок 9 камеры предварительного нагрева выполнен в виде изолированных один от другого и от окружающей среды каналов 10, которые соединены дымопроводом 11с рекуператором 12.

Вдоль оси печи выполнена вертикальна  перегородка 13с каналами в виде диффузоров 14 в направлении распространени  факелов. Ось диффузоров соосна ос м горелок и сопл. Продольна  перегородка имеет ленточные выступы 15, размещенные вдоль всей перегородки горизонтально с обеих ее сторон над и под каналами .

Участки между каждой парой каналов, ограниченные по высоте ленточными выступами , образуют газодинамические полости, в которых часть потока теплоносител  совершает разворот на 180°. Элементы с сечением в виде трапеции имеют угол большего основани  70-80° отношение высоты трапеции h к ее основанию составл ет 1-1.5. а угол раскрыти  диффузора каналов a 20-25° (фиг.4).

Печь работает следующим образом.

Проволоку последовательно прот гивают по каналам 7 через начальный участок 9 камеры 1 предварительного нагрева, эту камеру и камеру 2 окончательного нагрева. Природный газ сжигают в горелках 4 камеры окончательного нагрева с коэффициентами расхода воздуха 0,5-0,6. Продукты неполного сгорани  из камеры 2 через окно 6 разделительной перегородки 5 направл ют противотоком в камеру 1 предварительного нагрева. Здесь их дожигают, подава  через сопла 3 вторичный воздух. Суммарные коэффициенты воздуха поддерживают близкими к стехиометрическим значени м. На начальном участке 9 камеры 1 предварительный .нагрев провод т в атмосфере уход щих продуктов полного сгорани  топлива до температуры не более 650°С, а в камере 2 завершают нагрев до 900-950°С в восстановительной атмосфере продуктов неполного сгорани , что позвол ет обеспечить малоокислительную термообработку проволоки .

Из начального участка 9 охлажденные продукты полного сгорани  направл ют через дымопровод 11 в рекуператор 12, что позвол ет повысить КПД печи.

Равномерность нагрева проволоки по ширине печи регулируют потоками продуктов сгорани  через вертикальную продольную перегородку 13. Элементы 16 этой

перегородки выполнены в виде трапеций и в горизонтальном сечении имеют угол у основани  в пределах 70-80°. При их выполнении с углом меньшим 70° газодинамическа  полость имеет значительную глубину, и поток продуктов сгорани  не в полной мере омывает поверхность перегородки, что снижает ее прогрев и излучающую способность. Если угол у основани  превышает 80°, то глубина полостей

уменьшаетс , и поток при повороте испытывает большое трение о кладку перегородки, что приводит к снижению интенсивности циркул ции по указанным на фиг.4 направлени м .

Отношение высоты трапеции h элемента 16 к большему ее основанию b выполнено в пределах 1,0-1,5. Эти размеры дополн ют обоснованные выше углы и вли ют вместе с ними на формирование газодинамических полостей, определ   их глубину, длину и

степень циркул ции в них теплоносител . Если соотношение трапеций выполнено менее 1,0, то поток продуктов сгорани  полностью не омывает элементы перегородки, обрыва сь от ее поверхности при повороте

на 180°, а если соотношение размеров превышает 1,5, то резко возрастает трение по- токов о поверхность элементов перегородки.

В направлении распространени  факелов каналы перегородки выполнены в виде диффузоров с углом раскрыти  «20-25°. Этот диапазон обусловлен тем, что при угле раскрыти  менее 20° факел из-за дополнительного подпора при прохождении через

диффузор испытывает повышенное газодинамическое сопротивление, что приводит к снижению эффективности перетоков продуктов сгорани  между поперечными камерами печи, а при угле раскрыти  более 25°

поток продуктов сгорани  отрываетс  от стенок диффузора. При этом в кольцевой зоне между стру ми потока и поверхностью диффузора возникают завихрени , что также приводит к увеличению сопротивлени 

прохождению струйного гор щего потока от горелок через диффузоры перегородок и снижению интенсивности циркул ции теплоносител  между левой и правой част ми печи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Проходна  печь, преимущественно дл  малоокислительного нагрева проволоки, содержаща  камеры предварительного и

   окончательного нагрева с размещенными

   поочередно на боковых стенах горелками и соплами дл  дожигани  продуктов неполного горени , размещенную вдоль продольной оси печи вертикальную перегородку со сквозными каналами, соосными ос ми горелок и сопл, отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичности, вертикальна  перегородка по всей длине с обеих сторон выполнена с горизонтальными выступами , ограничивающими сверху и снизу

   0

   сквозные каналы, причем эти каналы выполнены в виде диффузоров с углом раскрыти  20-25°, с чередованием направлени  раскрыти  в противоположные стороны, а участки перегородки между диффузорами выполнены в горизонтальном сечении в виде встречно расположенных трапеций с углом при основании трапеций 70-80°, и отношением высоты трапеции к ее основанию 1,0-1,5.

   А-А 1$ 15

   15Я

   Фиг. 2

   Фиг. 1

   ±л

   16

   15

   /

   Y/t &&

   /5 16

   15

   Физ.З

   фигЛ