SU825655A1 - Способ циркуляции защитного газа в колпакодых печах 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к печам прокатного производства, и может применяться при отжиге холоднокатанной стали.

Известен способ подачи защитного газа в колпаковую печь, согласно ко- ⁵ торому к нижнему торцу распушенного рулона газ подают рассредоточенным по радиусу рулона, т.е. по толщине намотки. Защитный газ в виде ряда коаксиальных струй движется сверху ¹⁰ вниз по высоте рулона через зазоры мещду его витками и через нижнее се^ чение рулона поступает в каналы стент, дового конвекторного кольца. Далее коаксиальные струи меняют свое нал- ¹⁵ равление на 90®, последовательно сливаются друг с другом и в радиальном направлении возрастающий по объему от наружных витков к внутренним по— ток защитного газа вдоль нижней торцовой поверхности рулона направляется на всас циркуляционного вентилятора через центральное отверстие, которое совмещено с внутренней полостью распушенного рулона |~1J.

Такой способ подачи защитного газа в колпаковую печь приводит к тому, что сходственные точки торцовой поверхности наружных периферийных витков, расположенные на равном расстоянии от оси рулона, омывает минимальный объем (защитного газа, а внутренних периферийных витков - максимальный рбъем, т.е. садка прогревается неравномерно по сечению.

Наиболее близкий к предлагаемому способ циркуляции защитного газа в колпаковых печах осуществляется следующим образом. На стенде формируют стопу из 3-4 рулонов. Для устойчивости стопы и для создания циркуляционного контура защитного газа между рулонами помещают двухсторонние конвекторные кольца. Нижний торец нижнего рулона устанавливают на одностороннее стендовое конвекторное кольцо, опирающееся на звенья направляющего аппарата. Внутреннюю полость стопы сверху перекрывают крышкой. Стопу накрывают муфелем и начинают продувку подмуфельного пространства защитным газом,, с целью удаления кислорода. После окончания продувки включают циркуляционный вентилятор и ставят нагревательный колпак* Нагрев рулонов осуществляют по следующей схеме теплообмена. Тепло от дымовых газов передается муфелю, а от муфеля часть тепла непосредственно излучением падает на боковые поверхности

825655 '4 выше стоящих рулонов, так как температура защитного газа зависит от величины поверхности муфеля, омываемой им. Вдоль нижнего торца нижнего рулона циркулирует защитный газ, практически не омывающий поверхности муфеля, так как часть защитного газа, выбрасываемого циркуляционным вентилятором из выхлопной щели сразу поступает Ιθ в каналы стендового конвекторного кольца, т.е. его температура равна температуре защитного газа, проходящего через диффузоры направляющего аппарулонов, а основную часть тепла отбирают циркулирующим защитным газом 15 и передают металлу.

Циркуляцию защитного газа осуществ- ляют следующим образом.

Защитный газ циркуляционным вентилятором засасывают из внутренней полости стопы рулонов, а затем через диффузоры направляющего аппарата и выхлопную. щель выбрасывают, между обечайкой и наружным периметром стендового ₂₅ конвекторного кольца в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Защитный газ нагревают от муфеля при движении по кольцевому зазору и под действием избыточного давления направляют по каналам конвекторных колец во внутреннюю полость стопы, т.е. вновь на всас циркуляционного вентилятора. При своем движении через каналы конвекторных колец защитный газ,передает ₃₅ тепло конвекцией торцам рулонов. При охлаждении наблюдается обратная картина. Циркулирующий защитный газ отбирает тепло от торцов рулонов и передает его муфелю, а от муфеля тепло излуче- ₄θ нием и конвекцией передают в окружающую среду (У) .

Недостатком йзвестного способа яв ляется низкая производительность процесса отжига. В колпаковых печах, при ₄₅ отжиге стопы рулонов наиболее медленно нагревается и . охлаждается центр нижнего рулона, несмотря на то, что его торцовые поверхности омываются наибольшим количеством защитного газа по сравнению с другими рулонами. Так, вдоль торцов нижнего рулона циркулирует 40—50% от всего объема защитного газа, из них .25-35% проходит через стендовое конвекторное кольцо. Отста- ₅₅ вание по нагреву нижнего рулона вызывается тем, что вдоль торцов нижнего рулона циркулирует защитный газ с меньшей температурой, чем вдоль торцов рата.

Цель изобретения - повышение производительности печи.

Поставленная цель достигается тем, что полный объем защитного газа, циркулирующего в системе, последовательно подают в радиальном направлении вдоль нижней торцовой поверхности нижнего рулона стопы от внутренних витков к наружным.

Предлагаемый способ отжига рулонов осуществляется следующим образом.

Вместо стендового конвекторного кольца на звенья направляющего аппарата устанавливается плоский диск с центральным отверстием, вокруг которого выполнены сегментные прорези, по конфигурации подобные проходным сечениям защитного газа между звеньями направляющего аппарата (диффузорам).

Порядок формирования и отжига стопы рулонов отличается от известного тем, что нижний торец нижнего рулона опирают не на стендовое конвекторное кольцо с циркуляционными каналами, а на стендовое конвекторное кольцо, не имеющее циркуляционных каналов, а имеющее сегментные прорези, или непосредственно на диск и звенья нап равняющего аппарата, что приводит к изменению схемы циркуляции защитного газа.

Повышение производительности печи происходит в результате интенсификации нагрева и охлаждения нижнего рулона, т.е. сокращения в целом длительности отжига стопы рулонов за счет увеличения объема защитного газа, омывающего торцы рулонов. Если в известном способе вдоль нижнего торца нижнего рулона циркулирует 25-35% защитного газа, идущего по каналам стендового конвекторного кольца от выхлопной щели на всас вентилятора, то в предлагаемом способе нижний торец нижнего рулона омывают всем объемом защитного- газа, поступающего во внутреннюю полость стопы и затем идущего от всаса вентилятора к выхлопной щели. Такое изменение циркуляции защитного ₅ газа под нижним торцом нижнего рулона приводит к увеличению объема защитного газа циркулирующего и вдоль торцов остальных рулонов. Объем защитного газа, циркулирующего через jq каналы конвекторных колец снизу вверх, уменьшается в результате уменьшения избыточного давления по высоте стопы. Изменение циркуляции защитного газа под торцом нижнего рулона (защитный 15 газ движется от всаса вентилятора на выхлоп, а не наоборот,'как в известном способе) приводит к тому, что на всас вентилятора поступает защитный газ, циркулирующий только через 20 двухсторонние конвекторные кольца, установленные между рулонами. Следовательно, нижний торец нижнего рулона согласно предлагаемому способу омывают объемом защитного газа, кото- 25 рый в 3-4,5 раза больше, чем в известном способе. В известном'способе нижний рулон омывают 25—35% объема защитного газа, в то время как в предлагаемом только нижний торец омы- ₃₀ вают 100% объемом защитного газй, плюс объем циркулирующего газа, идущего через двухстороннее конвекторное кольцо между нижним и средним рулоном. Поэтому скорость нагрева и охлаждения нижнего рулона, а следовательно, и производительности печи значительно возрастают.

Повышение производительности печи приводит к значительному сокращению расхода топлива и электроэнергии- на тонну отжигаемого металла.

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ ЦИРКУЛЯЦИИ ЗАЩИТНОГО ГАЗА В КОЛПАКОрЫХ ПЕЧАХ аппарата. Внутреннюю полость стопы сверху перекрывают крышкой. Стопу накрывают муфелем и начинают продувку подмуфельного пространства защитным газом,, с целью удалени  кислорода . После окончани  продувки включают циркул ционный вентил тор и став т нагревательный колпак. Нагрев рулонов осуществл ют по следующей схеме теплообмена. Тепло от дымовых газов передаетс  муфелю, а от муфел  часть тепла непосредственно излучением падает на боковые поверхности рулонов, а основную част.ь тепла отбирают циркулирующим защитным газом и пepeдaJoт металлу. Циркул цию защитного газа осуществ л ют следующим образом. Защитный газ циркул ционным вентил тором засасывают из внутренней поло ти стопы рулонов, а затем через диффузоры направл ющего аппарата и выхлопную , щель выбрасывают,между обечайкой и наружным периметром стендового .конвекторного кольца в кольцевой зазор между муфелем и стопой рулонов. Защитный газ нагревают от муфел  при движении по кольцевому зазору и под действием избыточного давлени  направ л ют по каналам конвекторных колец во внутреннюю полость стопы, т.е. вновь на всас циркул ционного вентил тора. При своем движении через каналы конвекторных колец защитный газ,передает тепло конвекцией торцам рулонов. При охлаждении наблюдаетс  обратна  карти на. Циркулирующий защитный газ отбира ет тепло от торцов рулонов и передает его муфелю, а от муфел  тепло излучением и конвекцией передают в окружающую среду 2 . Недостатком известного .способа  вл етс  низка  производительность процесса отжига. В колпаковых печах, при отжиге стопы рулонов наиболее медленно нагреваетс  и.охлаждаетс  центр нижнего рулона, несмотр  на то, что его торцовые поверхности омываютс  н большим количеством защитного газа п сравнению с другими рулонами. Так, вдоль торцов нижнего рулона циркулирует 40-50% от всего объема защитног газа , из них .25-35% проходит через стендовое конвекторное кольцо. Отста по нагреьу нижнего рулона вызы ваетс  тем, что вдоль торцов нижнего рулона циркулирует защитный газ с меньшей температурой, чем вдоль торц выше сто щих рулонов, так как температура защитного газа зависит от величины поверхности муфел , омываемой им. Вдоль нижнего торца нижнего рулона циркулирует защитный газ, практически не омывающий поверхности муфел , так как часть защитного газа, выбрасываемого циркул ционным вентил тором из выхлопной щeJШ сразу поступает в каналы стендового конвекторного кольца, т.е. его температура равна температуре защитного газа, проход щего через диффузоры направл ющего аппарата . Цель изобретени  - повышение производительности печи. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что полный объем защитного газа, циркулирующего в системе, последовательно подают в радиальном направлении вдоль нижней торцовой поверхности нижнего рулона стопы от внутренних витков к наружным. Предлагаемый способ отжига рулоНов осуществл етс  следующим образом. Вместо стендового конвекторного кольца на звень  направл ющего аппарата устанавливаетс  плоский диск с центральным отверстием, вокруг которого выполнены сегментные прорези, по конфигурации подобные проходным сечени м защитного газа между звень ми направл ющего аппарата (диффузорам). Пор док формировани  и отжига стопы рулонов отличаетс  от известного тем, что нижний торец нижнего рулона опирают не на стендовое конвекторное кольцо с циркул ционными каналами, а на стендовое конвекторное кольцо, не имеющее циркул ционных каналов, а имеющее сегментные прорези, или непосредственно на диск и звень  направл ющего аппарата, что приводит к изменению схемы циркул ции защитного газа. Повышение производительности печи происходит в результате интенсификации нагрева и охлаждени  нижнего рулона , т.е. сокращени  в целом длительности отжига стопы рулонов за счет увеличени  объема защитного газа, омывающего торцы рулонов. Если в известном способе вдоль нижнего торца нижнего рулона циркулирует 25-35% защитного газа, идущего по каналам стендового конвекторного кольца от выхлопной щели на всас вентил тора, то в предлагаемом способе нижний торец нижнего рулона омывают всем объемом защитно го, газа, поступающего во внутреннюю полость стопы и затем идущего от вса са вентил тора к выхлопной щели. Такое изменение циркул ции защитного газа под нижним торцом нижнего рулона приводит к увеличению объема защитного газа циркулирующего и вдоль торцов остальных рулонов. Объем защитного газа, циркулирующего через каналы конвекторных колец снизу ввер уменьшаетс  в результате уменьщени  избыточного давлени  по высот.е стопы Изменение циркул ции защитного газа под торцом нижнего рулона (защитный газ движетс  от всаса вентил тора на выхлоп, а не наоборот,как в известном способе) приводит к тому, чт на всас вентил тора поступает защитный газ, циркулирующий только через двухсторонние конвекторные кольца, установленные между рулонами. Следовательно , нижний торец нижнего рулона согласно предлагаемому способу омывают объемом защитного газа, кото рый в 3-4,5 раза больше, чем в известном способе. В известномспособе нижний рулон омывают 25-35% объема защитного газа, в то врем  как в предлагаемом только нижний торец омы вают 100% объемом защитного газй, плюс объем циркулирующего газа, идущего через двухстороннее конвекторно кольцо между нижним и средним рулоном. Поэтому скорость нагрева и охлаждени  нижнего рулона, а следовательно, и производительности печи значительно возрастают. Повьщгение производительности печи приводит к значительному сокращению расхода топлива и электроэнергии- на тонну отжигаемого металла. Формула изобретени  Способ циркул ции защитного газа в колпаковых печах при отжиге плотносмотанных рулонов, включающий подачу газа циркул ционным вентил тором в кольцевой зазор между муфелем и поверхностью рулонов, /отличаю- . щи и с   тем, что, с целью повыщени  производительности печи, объем защитного газа, циркулирующего в системе, последовательно подают в радиальном направлении вдоль нижней торцовой поверхности нижнего рулона стопы, от внутренних витков к наружным. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Справочник конструктора печей прокатного производства.Под ред. В.М.Тымчака. М., Металлурги , т.2, 1970i с. 927.
2. 2.Аптерман В.Н. Колпаковые печи. М.,Металлурги , 1965, с.8-10, 115.