Способ отопления протяжной печи для нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия

Способ отопления протяжной печи для нанесения покрытий легкоплавких металлов на изделия

Реферат

 

Способ отопления относится к металлургической теплотехнике и может быть использован в протяжных ванных печах для нанесения покрытий легкоплавких металлов (цинка, алюминия и т. п. ) на стальную металлопродукцию (проволоку, полосу и т. п. ) на металлургических и машиностроительных заводах. Цель изобретения - снижение расхода топлива. Способ включает постадийное сжигание топлива в форкамере в периоды расправления металла покрытия, холостого хода и нанесения покрытия. При дожигании продуктов неполного сгорания до промежуточного свода устанавливают степень крутки струй вторичного воздуха переменной вдоль оси печи. Причем в каждой паре соседних струй, подаваемых из сопел под сводом форкамеры, организуют у одной степень крутки 4,4 - 4,6, а у другой 1,1 - 0,9. Этого добиваются путем тангенциального подвода вторичного воздуха к соплам дожигания и соответственно подбором диаметров сопел и подводов.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в протяжных ванных печах для нанесения покрытий легкоплавких металлов (цинка, алюминия и т. п. ) на стальную металлопродукцию (проволоку, полосу и т. п. ) на металлургических и машиностроительных заводах. Цель изобретения - снижение расхода топлива. Способ отличается тем, что в соплах, размещенных до промежуточного свода, струи подают закрученными с переменной степенью крутки. Над промежуточным сводом струи подают незакрученными. А в каждой паре соседних струй, подаваемых из сопел под сводом форкамеры до промежуточного свода, организуют у одной n = 4,4 - 4,6, а у другой n = 1,1 - 0,9, где n - конструктивный параметр крутки завихрителя воздушного сопла, равный n = n = , где d_c - диаметр струи; d_n - диаметр тангенциальной струи, подаваемой цилиндрическим подводом к соплу вторичного воздуха. Способ реализуется следующим образом. В горелках форкамеры над расплавом сжигают природный газ в смеси с первичным воздухом. Образующиеся продукты неполного горения дожигаются при смешивании с вторичным воздухом под сводом печи. До промежуточного свода вторичный воздух подают закрученным потоком через сопла, представляющие закрытую с одного конца цилиндрическую трубу с тангенциальным цилиндрическим подводом, выполненным также в виде трубки. Диаметры сопел и тангенциального подвода таковы, что степени крутки воздушных струй, подаваемых из двух соседних подсводовых сопел, значительно отличаются друг от друга. Например, значения степени крутки равны n₁ = 4,5 и n₂ = 1,0. При n = 4,5 диаметр сопла вторичного воздуха составляет 100 мм, а диметр тангенциального подвода 37 мм. При n₂ = 1,0 диаметр сопла вторичного воздуха составляет 60 мм, а диаметр тангенциального подвода 37 мм. Равенство диаметров тангенциальных подводов практически обеспечивает равенство газодинамических сопротивлений "парных" сопел различного диаметра. Пpи этом вдоль печи на основном своде до промежуточного свода формируются поочередно настильные закрученные факелы различной геометрической формы. Один в каждой паре имеет вытянутую форму с малым углом раскрытия, второй сжат по оси и имеет больший угол раскрытия. Сжатый факел обладает приосевой зоной разряжений. Продукты неполного сгорания, поднимаясь вверх от поверхности расплава, подсасываются в воздушные струи указанной различной геометрии, чередующиеся по длине печи до промежуточного свода. В результате открытия по отношению к расплаву неэкранированная промежуточным сводом часть основного свода разогревается более равномерно, чем при подаче незакрученных струй, и обеспечивает равномерный лучистый поток на поверхность расплава. Такое решение позволяет интенсифицировать теплообмен в целом и при таких равных условиях, как производительность, толщина покрытия и т. п. , снизить расходы природного газа. Кроме того, более равномерный нагрев поверхности расплава позволяет улучшить качество покрытия металлопродукции легкоплавкими металлами. Оставшуюся часть горючих составляющих продуктов сгорания полностью дожигают соплами с центральными подводами между основным и промежуточным сводами форкамеры. Струи вторичного воздуха на этом участке печи подают незакрученными, так как основной свод на этом участке заэкранирован промежуточным сводом и в прямом теплообмене не участвует. При этом равномерность нагрева внутренней поверхности промежуточного свода, участвующего в прямом теплообмене, во многом определяется равномерностью его омывания уходящими из горелок продуктами неполного сгорания топлива. Таким образом, назначение сопел, установленных над промежуточным сводом, сводится исключительно к полному дожиганию до рекуператора уходящих из печи продуктов сгорания. Интервалы значений крутки воздушных струй получены в результате исследований и обоснованы следующим. При n₁ < 4,4 для одной из струй и n₂ > 1,1 у парной соседней струи геометрические формы двух настильных закрученных струй на своде печи приближаются одна к другой, что приводит к снижению разогрева излучающей поверхности свода. Соответственно при n₁ > 4,6 и n₂ < 0,9 первый факел значительно укорачивается, а второй - удлиняется. При этом второй факел оказывает "давление" на противоположную месту установки сопла боковую стену форкамеры, снижая стойкость футеровки стены и повышая потери тепла этой стеной в окружающую среду. Существенное снижение длины первого факела приводит к обратному явлению, а именно - перегреву боковой стены в месте установки сопла, что сопровождается повышением тепловых потерь в окружающую среду и износом футеровки этой стены. В обоих указанных вариантах нагрева основного свода закрученными парными струями в центральной части нагрев свода существенно снижается, что отрицательно отражается на равномерности распределения температур на его поверхности и, как следствие, равномерности излучения свода на расплав. (56) Авторское свидетельство СССР N 1570443, кл. F 27 B 9/28, 1988.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ПРОТЯЖНОЙ ПЕЧИ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ЛЕГКОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ НА ИЗДЕЛИЯ по авт. св. N1570443, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива, вторичный воздух в сопла, размещенные до промежуточного свода, подают закрученными струями с переменной степенью крутки, причем в каждой паре соседних струй одну струю организуют с параметром крутки n = 4,4 - 4,6, а вторую - с n = 1,1 - 0,9, где n = , где d_с - диаметр основной струи, d_n - диаметр тангенциальной струи, подводимой к основной.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 10.01.2006

Извещение опубликовано: 20.03.2007        БИ: 08/2007