RU2457262C1 - Regenerative soaking pit - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: regenerative soaking pit consists of chamber made in the form of rectangular parallelepiped, which is restricted with lined walls, and is equipped with moving cover and units of regenerators. According to the invention, the chamber includes two burners oriented opposite each other and located on one horizontal axis in upper part on front and rear walls above units of regenerators. At that, burners are installed at some distance from the cover, which is equal to 0.20 - 0.25 of the wall height.

EFFECT: providing the uniform warming-up of metal ingots.

6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для нагрева слитков металла перед прокаткой.The invention relates to devices for heating metal ingots before rolling.

Известен регенеративный нагревательный колодец, состоящий из камеры, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, ограниченной футерованными стенами и снабженной перемещающейся крышкой, блоков регенераторов, примыкающих к камере друг напротив друга со стороны задней и фронтальной стен (Кривандин В.А., Егоров А.В. Тепловая работа и конструкции печей черной металлургии. - М.: Металлургия, 1989. 462 с.).A regenerative heating well is known, consisting of a chamber made in the shape of a rectangular parallelepiped limited by lined walls and provided with a moving cover, regenerator blocks adjacent to the chamber opposite each other from the side of the rear and front walls (Krivandin V.A., Egorov A.V. Thermal work and design of furnaces of ferrous metallurgy. - M .: Metallurgy, 1989. 462 p.).

Недостатком данной конструкции является неравномерность распределения тепловых потоков и температур по высоте слитков и их неравномерный нагрев из-за расположение факела только в нижней части камеры. Для выравнивания температуры слитков по высоте их выдерживают в камере колодца дополнительное время до достижения каждой частью слитка температуры, необходимой для последующей обработки, что приводит к дополнительным затратам времени и расходу топлива.The disadvantage of this design is the uneven distribution of heat fluxes and temperatures along the height of the ingots and their uneven heating due to the location of the torch only in the lower part of the chamber. To equalize the temperature of the ingots in height, they are kept in the well chamber for an additional time until each part of the ingot reaches the temperature necessary for subsequent processing, which leads to additional time and fuel consumption.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является регенеративный нагревательный колодец, состоящий из камеры, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, ограниченной футерованными стенами и снабженной перемещающейся крышкой, двух ярусов блоков регенераторов, примыкающих к камере друг напротив друга со стороны задней и фронтальной стен. Блок регенераторов включает газовый и воздушный регенераторы, а также камеру смесеобразования. (RU, №2312907, кл. C21D 9/70, 2006 г.).The closest in technical essence to the claimed one is a regenerative heating well, consisting of a chamber made in the form of a rectangular parallelepiped limited by lined walls and provided with a moving lid, two tiers of regenerator blocks adjacent to the chamber opposite each other from the side of the rear and front walls. The regenerator unit includes gas and air regenerators, as well as a mixing chamber. (RU, No. 2312907, CL C21D 9/70, 2006).

Недостатками данного регенеративного колодца являются неравномерность прогрева слитков и значительные потери тепла, так как в каждый момент времени из четырех блоков работают только два из них - верхних или нижних, или смежных, а два других блока регенераторов не работают, теряя тем самым теплоту в окружающую среду, что приводит к дополнительному расходу топлива, снижению производительности колодца.The disadvantages of this regenerative well are the uneven heating of the ingots and significant heat loss, since at each moment of time out of the four blocks only two of them work - upper or lower, or adjacent, and the other two blocks of the regenerators do not work, thereby losing heat to the environment , which leads to additional fuel consumption, reduced well productivity.

Задачей изобретения является разработка новой конструкции регенеративного колодца с двумя факелами.The objective of the invention is to develop a new design of a regenerative well with two torches.

Техническим результатом является обеспечения равномерности прогрева слитков металла.The technical result is to ensure uniform heating of metal ingots.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что регенеративный нагревательный колодец состоит из камеры, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда, ограниченной футерованными стенами, и снабжен перемещающейся крышкой и блоками регенераторов. Согласно изобретению камера дополнительно содержит две горелки, ориентированные навстречу друг другу и расположенные на одной горизонтальной оси в верхней части на фронтальной и задней стенах над блоками регенераторов. При этом горелки установлены на расстоянии от крышки, равном 0,20÷0,25 высоты стен.The task and the specified technical result are achieved in that the regenerative heating well consists of a chamber made in the form of a rectangular parallelepiped, bounded by lined walls, and is equipped with a moving lid and blocks of regenerators. According to the invention, the chamber further comprises two burners oriented towards each other and located on the same horizontal axis in the upper part on the front and rear walls above the regenerator blocks. In this case, the burners are installed at a distance from the cover equal to 0.20 ÷ 0.25 of the height of the walls.

Наличие двух горелок, расположенных на фронтальной и задней стенах над блоками регенераторов на одной оси и ориентированных навстречу друг другу, позволяет создавать факел в верхней части камеры, который совместно с факелом в нижней части камеры, образующимся при сгорании истекающего из регенератора газа и воздуха, обеспечивает равномерность нагрева слитков по высоте, что приводит к уменьшению времени нагрева слитков, повышению производительности, снижению расхода топлива.The presence of two burners located on the front and rear walls above the regenerator blocks on the same axis and oriented towards each other, allows you to create a torch in the upper part of the chamber, which together with the torch in the lower part of the chamber, formed during the combustion of gas and air flowing from the regenerator, provides the uniformity of heating the ingots in height, which leads to a decrease in the time of heating ingots, increase productivity, reduce fuel consumption.

При расположении двух горелок во фронтальной и задней стенах в верхней их части на одной оси над блоками регенераторов на расстоянии меньшем 0,20 высоты стен от крышки факел удалится от слитков и приблизится к крышке, что вызовет оплавление ее футеровки и увеличение тепловых потерь через крышку. При расположении двух горелок на расстоянии большем 0,25 высоты стен от крышки факел приблизится к слиткам, что вызовет перегрев и оплавление верхней части слитков.When two burners are located in the front and rear walls in the upper part on the same axis above the regenerator blocks at a distance less than 0.20 of the wall height from the cover, the torch will move away from the ingots and approach the cover, which will cause its lining to melt and increase heat loss through the cover. When two burners are located at a distance greater than 0.25 of the wall height from the lid, the torch will approach the ingots, which will cause overheating and fusion of the upper part of the ingots.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема регенеративного колодца; на фиг.2 - вид сверху в разрезе А-А; на фиг.3 - вид сверху в разрезе Б-Б; на фиг.4 изображено распределение тепловых потоков по высоте слитков от нижнего факела; на фиг.5 - то же, от верхнего факела; на фиг.6 - распределение суммарных тепловых потоков от верхнего и нижнего факелов.The device is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of a regenerative well; figure 2 is a top view in section AA; figure 3 is a top view in section BB; figure 4 shows the distribution of heat fluxes along the height of the ingots from the lower flare; figure 5 is the same from the upper torch; figure 6 - distribution of total heat fluxes from the upper and lower flares.

Регенеративный нагревательный колодец состоит из камеры 1, выполненной в форме прямоугольного параллелепипеда. Камера 1 сверху ограничена перемещающейся крышкой 2, а с боков - футерованными стенами: задней 3, боковыми 4 и фронтальной 5. Со стороны задней стены 3 и фронтальной 5 расположены блоки 6 регенераторов, включающих воздушные регенераторы 7, газовые регенераторы 8 и камеру 9 смесеобразования, которая через технологическое отверстие 10 связана с камерой 1 с размещенными в ней рядами слитками 11. Через технологические отверстия 10 в камеру 1 формируется факел 12. В верхней части камеры 1 колодца на расстоянии от крышки 2, равном 0,20 - 0,25 высоты стен, на фронтальной стене 5 и задней стене 3 установлены две горелки 13, ориентированные навстречу друг другу и расположенные на одной горизонтальной оси. Горелки 13 также формируют факел 12, который располагается над слитками 11.The regenerative heating well consists of a chamber 1 made in the form of a rectangular parallelepiped. The chamber 1 is bounded above by a moving lid 2, and on the sides by lined walls: back 3, side 4 and front 5. On the side of the rear wall 3 and front 5, there are blocks 6 of regenerators, including air regenerators 7, gas regenerators 8 and mixing chamber 9, which through a technological hole 10 is connected to the chamber 1 with rows of ingots 11 placed in it. A torch 12 is formed through the technological holes 10 into the chamber 1. In the upper part of the chamber 1 of the well, at a distance from the cover 2, equal to 0.20 - 0.25 of the height of the walls at the front noy wall 5 and rear wall 3, two burners are installed 13 oriented towards each other and located on the same horizontal axis. Burners 13 also form a torch 12, which is located above the ingots 11.

Регенеративный нагревательный колодец работает следующим образом. Нагреваемые слитки 11 через перемещающуюся крышку 2 устанавливают в камеру 1 колодца. Работа регенеративного нагревательного колодца происходит в два цикла. В первом цикле функционируют левый и правый блоки 6 регенераторов и левая горелка 13. Газ и воздух поступают соответственно через газовый 8 и воздушный 7 регенераторы. Газовоздушная смесь образуется в камере 9 смесеобразования левого блока 6 регенераторов. Одновременно газ и воздух поступают в левую горелку 13 для создания газовоздушной смеси и образования верхнего факела 12. Истекающие из камеры 9 смесеобразования левого блока 6 регенераторов и левой горелки 13 газовоздушные смеси при зажигании образуют два факела 12 в верхней и нижней частях камеры 1. Вывод из камеры 1 колодца продуктов сгорания, образующихся при горении газовоздушных смесей в двух факелах 12, осуществляется через воздушный 7 и газовый 8 регенераторы правого блока 6 регенераторов.Regenerative heating well works as follows. Heated ingots 11 through a moving cover 2 are installed in the chamber 1 of the well. The regenerative heating well operates in two cycles. In the first cycle, the left and right blocks 6 of the regenerators and the left burner 13 function. Gas and air enter respectively through the gas 8 and air 7 regenerators. The gas-air mixture is formed in the mixture formation chamber 9 of the left regenerator unit 6. At the same time, gas and air enter the left burner 13 to create an air-gas mixture and form an upper flame 12. The gas-air mixtures flowing from the mixture formation chamber 9 of the left regenerator unit 6 and the left burner 13 form two flames 12 in the upper and lower parts of chamber 1. When ignited, chamber 1 of the well of combustion products formed during the combustion of gas-air mixtures in two flares 12 is carried out through air 7 and gas 8 regenerators of the right block 6 of regenerators.

При достижении верхними рядами регенеративных насадок определенной технологией температуры начинается второй цикл, в котором подача газа и воздуха происходит соответственно через газовый 8 и воздушный 7 регенераторы правого блока 6 регенераторов. Газовоздушная смесь образуется в камере 9 смесеобразования правого блока 6 регенераторов и проходит через технологическое отверстие 10 в камеру 1 колодца. Одновременно газ и воздух подаются в правую горелку 13 для создания газовоздушной смеси и выхода ее из горелки 13 в камеру колодца 1. Газовоздушные смеси, выходящие из блока 6 регенераторов через технологическое отверстие 10 и из правой горелки 13 в камеру 1 колодца, зажигают при этом два факела 12 в верхней и нижней частях камеры 1. Продукты сгорания, образующиеся при сжигании топлива в факелах 12, выводятся через воздушный 7 и газовый 8 регенераторы левого блока регенераторов 6.When the upper rows of regenerative nozzles reach a certain technology temperature, a second cycle begins, in which gas and air are supplied through gas 8 and air 7 regenerators of the right block 6 of the regenerators, respectively. The gas-air mixture is formed in the mixture formation chamber 9 of the right regenerator unit 6 and passes through the technological hole 10 into the chamber 1 of the well. At the same time, gas and air are supplied to the right burner 13 to create a gas-air mixture and exit it from the burner 13 into the well chamber 1. The gas-air mixtures leaving the regenerator unit 6 through the process hole 10 and from the right burner 13 into the well chamber 1 are ignited with two torch 12 in the upper and lower parts of the chamber 1. The combustion products generated during the combustion of fuel in flares 12 are discharged through air 7 and gas 8 regenerators of the left block of regenerators 6.

Таким образом, верхний факел 12 нагревает верхнюю часть слитков 11, а нижний факел 12 нагревает нижнюю часть слитков 11, в результате чего суммарные тепловые потоки, падающие от факелов на поверхность слитков, выравниваются, и увеличивается равномерность нагрева слитков 11 по высоте, что подтверждается приведенными на фиг.4-6 графиками распределения тепловых потоков. Из графиков видно, что при одновременном нагревании слитков от верхнего и нижнего факелов нагревание происходит более равномерно. Равномерное распределение тепловых потоков и температуры по высоте слитков 11 значительно уменьшает общее время их нагрева до установленной температуры, повышает производительность регенеративного нагревательного колодца, снижает расход топлива.Thus, the upper torch 12 heats the upper part of the ingots 11, and the lower torch 12 heats the lower part of the ingots 11, as a result of which the total heat fluxes falling from the torches to the surface of the ingots are equalized, and the uniformity of heating of the ingots 11 in height increases, which is confirmed by the above figure 4-6 graphs of the distribution of heat fluxes. From the graphs it is seen that while heating the ingots from the upper and lower flares, the heating occurs more evenly. The uniform distribution of heat flows and temperature along the height of the ingots 11 significantly reduces the total time of their heating to the set temperature, increases the productivity of the regenerative heating well, and reduces fuel consumption.

В настоящее время изобретение находится на стадии технического предложения.Currently, the invention is at the stage of a technical proposal.

Claims (1)

Регенеративный нагревательный колодец, содержащий камеру, выполненную в форме прямоугольного параллелепипеда, ограниченную футерованными стенами и перемещающейся крышкой, и блоки регенераторов, отличающийся тем, что камера снабжена двумя горелками, ориентированными навстречу друг другу и расположенными на одной горизонтальной оси в верхней части на фронтальной и задней стенах камеры над блоками регенераторов на расстоянии от крышки, равном 0,20÷0,25 высоты стен. A regenerative heating well, comprising a chamber made in the shape of a rectangular parallelepiped limited by lined walls and a moving lid, and regenerator blocks, characterized in that the chamber is equipped with two burners oriented towards each other and located on the same horizontal axis in the upper part on the front and rear the walls of the chamber above the regenerator blocks at a distance from the cover equal to 0.20 ÷ 0.25 of the height of the walls.

Images