Футеровка печи для нагрева металла

Футеровка печи для нагрева металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургической теплотехники, а именно к нагревательным пламенным устройствам, и может быть использо™ вано в нагревательных и термических печах на заводах металлургической и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - повышение КПД пе-1f чи. футеровка содержит разделенный поперечными перегородками зазор 3 между наружной металлической обшив - кой 5 и теплоизоляционным слоем (ТС) 2 для подачи воздуха, газонепроница емую перегородку (ГП) 6, разделяющую дымовой коллектор (к) 7 между огне-- упорным слоем (ОС) 1 и ТС на дымовой 7 и воздушньш 8 К. Пористость ОС уменьшается в пределах 20 -93%, а его толщина увеличивается, не превьппая 0,5-1 м, в сторону выходного торца дымового К. Продукты сгорания (ПС), фильтруя ОС, охлаждаются, а воздух, фильтруя ТС, нагревается. Переменные пористость и толщина ОС способствуют доохлаждению ПС и догреванию воздуха в результате противоточного тештооб мена через ГП в коллекторах. 1 з.п. , 1 ил. :| (Л

СОЮ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (SJJ 4 Р 27 D 1/00

Ь.:

Д е( ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3938345/23-02 (22) 23.07.85 (46) 15.03.88. Бюл. ¹ 10 (» ) Московский энергетический институт (72) И. И. Перелетов и Ю. С. Митрохин (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1116285, кл. F 27 В 9/26, 1981. (54) ФУТЕРОВКА ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА NETAJIJIA .(57) Изобретение относится к области металлургической теплотехники, а именно к нагревательным пламенным устройствам, и может быть использовано в нагревательных и термических печах на заводах металлургической и машиностроительной промышленности.

Цель изобретения — повышение КПД net Ф чи. Футеровка содержит разделенный поперечными перегородками зазор 3 между наружной металлической обшивкой 5 и теплоизоляционным слоем (ТС)

2 для подачи воздуха, газонепроницаемую перегородку (ГП) 6, разделяющую дымовой коллектор (К) 7 между огнеупорным слоем (ОС) 1 и ТС на дымовой

7 и воздушный 8 К. Пористость ОС уменьшается в пределах 20-95Х, а его толщина увеличивается, не превышая

0,5-1 м, в сторону выходного торца дымового К. Продукты сгорания (ПС), фильтруя ОС, охлаждаются, а воздух, фильтруя ТС, нагревается. Переменные пористость и толщина ОС способствуют доохлаждению ПС и догреванию воздуха в результате противоточного теплообмена через Г11 в коллекторах. 1 э.п. ф-лы, l ил.

1381317

Изобретение относится к металлур .гической теплотехнике, а именно к на. гревательным пламенным устройствам, и может быть использовано в нагревательных и термических печах металлур= гической и машиностроительной промьйпленности.

Цель изобретения - повышение КПД

; печи. 10

На чертеже представлена принципиальная схема футеровки, Футеровка содержит фильтруемый продуктами сгорания внутренний слой

1,. фильтруемый воздухом теплоизоля- 15 ционный слой 2, зазор 3 для подачи воздуха, разделенный на зоны поперечными перегородками 4, наружную обшивку 5, газонепроницаемую перегородку 6, дымовой и воздушный коллек- 20

1 ,торы 7 и 8, имеющие входные и выход,.ные торцы 9, 10 и 11, 12. Выходной торец 11 дымового коллектора 7 соеди

;нен с дымососом, а выходной торец 12

1 воздушного коллектора 8 — с горелка- 25

: ми, Слой 1 выполнен с переменной по

1 длине футеровки пористостью и толщи; ной., причем пористость уменьшается, 1

;а толщина увеличивается в сторону вьг;хоцного торца 11 дымового коллекто- 30 ра 7.

Фильтруя слой 1,продукты сгорания .(ПС) отводятся из рабочего простран-! ства и собираются в дымовом коллекто:ре 7. В процессе фильтрации ПС ох,лаждаются, перецавая часть своей теплоты каркасу пористой керамики слоя

1, что является преобразованием части теплового потока Q в поток Q, .отводимый посредством излучения на- А0 ружной поверхностью слоя 1 через перегородку 6 на внутреннюю поверхность слоя 2. В слое 2 поток Qg усваивается нагнетаемым в зазор 3 и фильтрующим слои 2 воздухом, которыи, lIopo греваясь в слое 2, собирается в воздушном коллекторе 8, где подогревается в результате противоточного теплообмена с ПС,через перегородку 6 и из выходного торца 12 направляется к горелкам. Охлажденные в два этапа

ПС из выходного торца 11 коллектора

7 сбрасываются в дымоход.

Для организации глубокого охлаждения ПС в выходную зону футеровки (соответствующую максимальной толщине слон 1) подают повышенный относительно среднего по поверхности рас:ход воздуха, что совместно с минимальной пористостью и максимальной толщиной слоя 1 обеспечивает в этой зоне пониженный относительно среднего но поверхности расход ПС через

<лой 1 и полное (до температуры уходящих газов t „ = 300-400 С) охлаждение ПС непосредственно в пористом слое 1. Во всех других зонах расход воздуха постепенно уменьшается в направлении выходного торца 12 коллектора 8, что совместно с увеличением пористости и уменьшением толщины слоя 1 обуславливает увеличение расхода и температуры ПС на выходе из слоя 1, снижение которой до значения осуществляется в результате теплообмена в узле устройства 6, 7, 8.

Целесообразный закон распределения воздуха, изменения пористости и толщины слоя 1 по длине футеровки определяется по минимуму приведенных затрат, является различным для каждой конкретной печи и зависит от целого ряда факторов, наиболее важные из которых: агрегатная и удельная производительности печи, коэффициент формы рабочего пространства, максимально допустимая по технологическим требованиям тепловая инерционность печи и т.д. Например, в печах с высокой агрегатной и удельной производительностями имеет место высокое зна-. чение удельного (на единицу площаДи) расхода продуктов сгорания, а следовательно, большая гидравлическая неравномерность в дымовом коллекторе футеровки, что вызывает необходимость увеличения неравномерности пористости и толщины слоя 1 по длине футеровки, в печах малой агрегатной и удельной производительности неравномерность пористости и толщины слоя по длине футеровки существенно ниже, В печах протяженной формы (большие значения коэффициента формы) отношение длины коллектора к его проходному сечению велико, что также приводит к увеличению гидравлической неравномерности в дымовом коллекторе (по сравнению с установками, имеющими форму куба) и. вызывает необходимость увеличения неравномерности пористости и толщины слоя 1 по длине футеровки.

Во всех возможных случаях интервал изменения пористости слоя 1определяется номенклатурой стандартных огнеупорных изделий 20-95, а толщина слоя 1 не должна превышать толщины

1381317

Формула изобретения

Р„= 0,75-х(0,75 0,5)/5;

d = 0,05+х(0,3-0,05)/5.

Сочетание переменной по высоте пористости и толщины футеровки позволяет обеспечить более глубокую по

Составитель Г. Назарова

Редактор M. Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор M. Шароши

Заказ 1178/35

Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 футеровки действующих металлонагревательных печей (0,5- 1 м), для того, чтобы удовлетворять строго заданным технологическим требованиям по тепло5 вой инерционности.

Устройство работает следующим образом.

Нагревательная печь характеризуется приведенными ниже параметрами: средний удельный расход продуктов сгорания и воздуха 0,01 м /(м .-с), размер стены ограждения в направле,нии изменения пористости и толщины огнеупорного слоя 5 м, размер стены ограждения в направлении, перпендикулярном указанному, 2 м, пористый материал изоляционного и огнеупорного слоя изготовлен из шамота, характерный размер пористой структуры 20

20 мкм, поперечные размеры коллекторов отвода продуктов сгорания и нагретого воздуха соответственно 0,16 и О,1 м, толщина изоляционного слоя

0,2 м, удельный расход воздуха изме- 25 няется в направлении изменения пористости по зависимости: 6ц

= 0,0005 + (0,01-0,0005) х 2/5, где х — текущая координата, м. В этом случае пористость и толщина слоя 1 изменяются в зависимости от х по следующим зависимостям: сравнению с известным регенерацию теплоты ПС за счет нагрева воздуха, так как появляется возможность охлаждать ПС. до более низкой температуры, чем температура нагрева воздуха.

1. Футеровка печи для нагрева металла, содержащая металлический кожух, газопроницаемый теплоизоляционный слой, образующий с кожухом полость для подачи холодного воздуха, газопроницаемый огнеупорный слой установленный относительно теплоизоляционного слоя с образованием полости, в которой размещена продольная газоплотная перегородка, разделяющая ее на коллекторы отвода нагретого воздуха и отработанных продуктов сгорания. отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД печи, ràçoïðoницаемый огнеупорный слой по высоте футеровки имеет переменную пористость и толщину, причем пористость уменьшается по направлению вверх в интервале 20 - 95X, а толщина в том же направлении увеличивается, не превьгшая 1 м, при этом выход из коллектора отвода продуктов сгорания расположен в верхнем торце футеровки, а выход коллектора нагретого воздухав противоположном торце.

2. Футеровка по п. 1, о т л ичающая с я тем, что полость для подачи холодного воздуха разделена по высоте на ярусы посредством поперечных перегородок.