SU734303A1

SU734303A1 - Recuperative heating pit

Info

Publication number: SU734303A1
Application number: SU772507991A
Authority: SU
Inventors: Алла Ивановна Мартыненко; Анатолий Николаевич Минаев; Дина Ивановна Резникова
Original assignee: Днепропетровский Металлургический Институт
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1980-05-15

Description

(54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КОЛОДЕЦ(54) RECOVERY HEATING WELL

Изобретение относитс к черной металлургии, а именно к конструкци м рекуперативннх нагревательных колодцев . Известен рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочее пространство в виде камеры пр моугольного сечени , керамические рекуператоры дл подогрева воздуха, го релочное устройство и дымоотвод шие каналы в виде выт нутых пр моугольников в нижней части боковых перегородок , примыкающих к надрекуператорному пространству 1. Известен также рекуперативный нагревательный колодец, содержащий рабочую камеру, рекуператоры и перегородки со сквозными каналами, отдел ющими рабочую камеру от надрекуператсГрного пространства 2. Недостатком колодцев вл етс неравномерный нагрев слитков по высоте что приводит к увеличению времени нагрева, а отсюда к увеличению угара металла, расходу топлива. .В колодцах несмотр на циркул цию продуктов горени , процессы, св занные:с равномерным нагревом металла и ростом производительности, лимитируютс ско ростью нагрева нижней части слитков. Целью изобретени вл етс обеспечение равномерного нагрева слитков по высоте. Цель достигаетс тем, что каналы выполнены в шахматном пор дке, оси которых наклонены в сторону рекуператоров под углом 10-1 С с равномерным увеличением площадей, сечений канатов сверху к низу, отношение площадей сечений каналов верхнего и нижнего р дов составл ет 1:(2-б). На фиг. 1 показан предлагаемый рекоперативный колодец с Отоплением из центра пода, разрез, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - узел I на фиг. 1, Он содержит под 1, боковые стены 2 и крышку 3. Габоча камера 4 через перегородку 5 с каналами 6 св зана с надрекуператорным пространством 7 и рекуператорами 8. Каналы 6 наклонены в сторону рекуператоров 8 под углом 10-15° по отношению к поду 1. Перегородка выполнена в виде решетки с каналами, расположенными р дами по высоте (см.узел 1). Решетка с квадратными каналами выполн етс из стандартного огнеупорного кирпича (пр мой и клиновой кирпичи ) , а с круглыми каналами - изThe invention relates to ferrous metallurgy, namely to the structures of recuperative heating wells. A recuperative heating well is known, which includes a working space in the form of a rectangular cross section chamber, ceramic heat exchangers for heating air, a heating device and smoke outlets in the form of elongated rectangles in the lower part of the side partitions adjacent to the supracuperative space 1. Recuperative heating is also known a well containing a working chamber, recuperators, and partitions with through channels separating the working chamber from the supra-temperate space 2. Not The wealth of wells is the uneven heating of ingots in height, which leads to an increase in heating time, and from here to an increase in the loss of metal, to fuel consumption. Despite the circulation of combustion products in the wells, the processes associated with: uniform heating of the metal and an increase in productivity are limited by the rate of heating of the lower part of the ingots. The aim of the invention is to ensure uniform heating of the ingots in height. The goal is achieved by the fact that the channels are made in a checkerboard pattern, the axes of which are inclined towards the heat exchangers at an angle of 10-1 ° C with a uniform increase in the area, sections of ropes from top to bottom, the ratio of areas of the sections of the channels of the upper and lower rows is 1: (2 -b) FIG. 1 shows the proposed recuperative well with Heating from the hearth center, section, side view; in fig. 2 is the same, top view, in FIG. 3 shows the node I in FIG. 1, It contains under 1, side walls 2 and cover 3. The working chamber 4 through the partition 5 with channels 6 is connected to the supracuperator space 7 and recuperators 8. Channels 6 are inclined towards the recuperators 8 at an angle of 10-15 ° relative to the hearth 1. The partition is made in the form of a lattice with channels arranged in rows in height (see node 1). The grating with square channels is made of standard refractory bricks (straight and maple bricks), and with round channels - from

этого же кирпича с установкой огнеупорных сквозных труб.the same brick with the installation of refractory through pipes.

Колодец работает следующим образоThe well works as follows:

Из рабочей камеры колодца через сквозные каналы в перегородке, выполненной в виде реметки, печные пазы поступают в надрекуператорное прост (ранство. Площадь сечени нижнего р да каналов обеспечивает прохождение дыма со скоростью 0,5-1 м/с а площадь сечени верхнего р да - скорость Дыма 2-3 м/с. Ппошадь сечени каналов в решетчатой перегородке от верхнего к нижнe р ду равномерно увеличиваетс так, что отношени площадей сечений каналов верхнего р да к нижнему составл ет 1:(2-б). Увеличение площгщей сечений каналов от верхнего р да к нижнему обеспечивает более равномерный выход дымовых газов из рабочей камеры при движении их сверху вниз, между слитками и, решетчатой перегородкой. Создание скорости прохождени дыма через нижний р д каналов в 0,5-1 м/с св зано с тем, что в существующих нагревательных колодцах, при указанной скорости выхода продуктов горени через дымовые окна, в рабочей камере происходит нормальна циркул ци дымовых газов. Скорость прохождени дыма через верхний р д каналов выбираетс не более 2-3 м/с в св зи с тем, что при такой скорости нормальное удаление продуктов горени из колодца может быть получено при создании в рабочей камере избыточного давлени не более 1 мм вод„ст.,что практически осуществимо. Исход из условий одинакового количества истечени продуктов горени через веохний и нижний р ды каналов в решетке, а также соотношени прин тых скоростей отношение плоиадей сечений каналов верхнегго р да к нижнему составит 1-(2-б)„From the working chamber of the well, through the channels in the partition, made in the form of a stripe, the furnace grooves enter the supracineperare simple (space. The cross-sectional area of the lower row of channels ensures the passage of smoke at a speed of 0.5-1 m / s and the cross-sectional area of the upper row is Smoke speed of 2-3 m / s. The channel cross section in the grid partition from the upper to the lower row increases evenly so that the ratios of the cross sections of the upper channels to the lower channels are 1: (2-b). The increase in the channel sections from upper p yes to lower about It ensures a more uniform exit of flue gases from the working chamber when they are moving from top to bottom, between the ingots and the grid partition.The creation of the speed of passage of smoke through the bottom row of channels at 0.5-1 m / s is related to the fact that in the existing heating wells , at the specified rate of exit of combustion products through smoke windows, normal circulation of flue gases occurs in the working chamber. The speed of passage of smoke through the upper row of channels is no more than 2–3 m / s due to the fact that at such a speed normal removal etc combustion products from the well can be produced by creating overpressure in the working chamber is not more than 1 mm water "v., which is practically feasible. Proceeding from the conditions of the same number of outflows of combustion products through the axial and lower rows of channels in the lattice, as well as the ratios of accepted velocities, the ratio of the flat sections of the canal sections of the upper pitch to the lower one will be 1- (2-b) „

Дл уменьшени потерь давлени на сопротивление при (-прохождении днма через отверсти в решетке каналы выполнены под углом 10-15 к подус наклоном в сторону рекуператоров. Высота и ширина .решетчатой перегородки определ етс надрекуператорным пространством.To reduce the pressure loss on the resistance, (- passing the dnum through the holes in the grid, the channels are made at an angle of 10-15 to the inclination by tilting towards the heat exchangers. The height and width of the lattice partition are determined by the supra-curative space.

При выходе продуктов горени чере каналы в решетке печные газы наталкиваютс на noBepxHcicTb стен, при этом возникают большиезавихрени , вызывающие усиленную передачу конвекцией от газов к кладке и излучением от кладки к металлу. За счет этогокладка решетчатой перегородки приобретает температуру более высокую , чем температура окружающих стен что способствует интенсивному теплообмену между решетчатой перегородкой и нижней частью нагреваемых слитков . Это приводит к равномерному нагреву слитков по высоте и значйтельно сокращает общее врем пребывани металла в колодце, что способствует повышению производительности.As the combustion products exit through the channels in the grate, the furnace gases encounter the noBepxHcicTb walls, causing large vortices that cause enhanced convection from gases to masonry and radiation from masonry to metal. Due to this, the lattice partition of the partition acquires a temperature higher than the temperature of the surrounding walls, which contributes to intensive heat exchange between the lattice partition and the lower part of the heated ingots. This leads to uniform heating of the ingots in height and significantly reduces the overall residence time of the metal in the well, which contributes to improved performance.

Угол наклона сквозных каналов в решетке в пределак IQ-IS обусловлен тем, что при реконструкции существующих рекуперативных колодцев представл етс возможным устанавливать решетчатые перегородки толщиной не менее толщины стен колодца, т.е. 800-1000 мм. При такой толщине решетки и угле,наклона каналов в 10-15 нижний р д сквозных каналов со стороны рабочей камеры находитс на высоте 150-270 мм .от пода, что дает возможносаь интенсифицировать теплообмен в самой нижней части нагреваемых слитков. Увеличение угла наклона каналов в решетке больше 1 вл етс нецелесообразным, так как при этом увеличиваетс рассто ние от пода до нижнего р да кансшов, а следовательно нижн часть слитков, лимитирующа нагрев, удал етс от области интенсивного теплообмена. При угле наклона сквозных каналов в решетке меньше 10° наблюдаетс увеличение потерь давлени на сопротивлние при прохождении дыма через отверсти без существенного улучшени теплообмена.The angle of inclination of the through channels in the lattice to the IQ-IS limit is due to the fact that during the reconstruction of existing recovery wells it is possible to install lattice partitions not less than the thickness of the walls of the well, i.e. 800-1000 mm. With this lattice thickness and angle, the slope of the channels is 10-15 the lower row of through channels from the side of the working chamber is at a height of 150-270 mm from the bottom, which makes it possible to intensify the heat exchange in the lowest part of the heated ingots. Increasing the angle of inclination of the channels in the lattice greater than 1 is impractical because it increases the distance from the sub-floor to the lower row of channels, and therefore the lower part of the ingots, which limits the heating, moves away from the region of intense heat exchange. When the angle of inclination of the through channels in the lattice is less than 10 °, an increase in the pressure loss on the resistance during the passage of smoke through the openings is observed without a significant improvement in heat transfer.

Сокращение времени нагрева приводит к сниже11ию расходов топлива и уменьшению окалинообразовани .Reduced heating time leads to lower fuel consumption and reduced scaling.

Реконструкци колодцев, св зан на с созданием решетчатых перегородок , вл етс несложной в исполнении и не требует серьезных материальных затрат.Reconstruction of wells, associated with the creation of lattice partitions, is simple in execution and does not require serious material costs.

Экономический эффект достигаетс за счет уменьшени расходов топлива, окалинообразовани и увеличени производительности колодцев на 2-3%.The economic effect is achieved by reducing fuel consumption, scaling and increasing the productivity of wells by 2-3%.

Claims

1. A regenerative heating well containing a working chamber, recuperators and partitions with through channels separating the working chamber from the supracuperare space, is distinguished by the fact that, in order to ensure uniform heating of the ingots in height, the channels are arranged in a chessboard order and the axes are inclined to the side recuperators at an angle of 10-15 with a uniform increase in the flow rates of the channel sections from top to bottom.

2, a well of claim 1, characterized in that the ratio of the cross-sectional area of the channels of the upper and lower rows is 1: (2-6).

Sources of information taken into account in the examination

1. Authors certificate of the USSR 234439, cl. C 21 D 9/70, 1969.

2. Bulletin Chermetypformatsi 1975, 16, pp.48-50.

% v.2