Колодцы с отоплением одной верхней горелкой

Колодец такой конструкции (рис. 7.3) имеет вытянутую форму. В ячейке размещается 14 слитков. Группа колодцев состоит из двух или четырех ячеек.

Производительность колодцев на группу из двух ячеек несколько меньше, чем колодцев с отоплением из центра пода. При компоновке четырех ячеек в группу эти колодцы дают производительность до 500 .

Колодец отапливают газообразным топливом. Также как и в колодцах с двумя верхними горелками движение газов от горелки до дымоотборного окна происходит по петлеобразной траектории. Импульсную точку для автоматизации теплового режима выбирают на противоположной от горелки стене, где развивается наибольшая темпера. Слитки, находящиеся у этой стены нагреваются раньше других, что является недостатком.

Рис. 7.3. Рекуперативный нагревательный колодец с одной верхней горелкой:1 – керамический рекуператор; 2 – каналы для холодного воздуха; 3 – металлический рекуператор; 4 – подвод компрессорного воздуха; 5 – каналы для удаления дымовых газов из рабочего пространства колодца

При достижении требуемой температуры в импульсной точке для поддержания этого значения температуры, расход топлива снижается. Кинетическая энергия струй топлива и воздуха уменьшиться, а это приведет к тому, что газы не будут достигать противоположной стенки и будут дви­гаться по укорачивающейся петле. По этой причине процесс нагревания садки идет нерав­номерно и затянуто. Производительность группы ко­лодцев, состоящей из двух ячеек, меньше производительности колодцев с отоплением из центра пода. В то же самое время колодцы с одной верхней горелкой более компактны, при одной и той же общей длине отделения нагревательных колодцев их можно установить больше, чем колодцев с отоплением из центра пода. Нагревательные колодцы с одной верхней горелкой обеспечи­вают наивысшую производительность на 1 м длины отделения.

Для подогрева воздуха применяют карбошамотные рекуператоры из восьмигранных трубок. Однако вследствие уз­кой, удлиненной формы рабочего пространства рекуператор выполняют такой же формы. При такой фор­ме рекуператора создается высокое сопротивление на пути дви­жения воздуха, чтобы преодолеть его требуется вы­сокое давление. Для создания достаточно длинного факела в рабочем пространстве печи также необходим резерв давления.

Учитывая то, что керамические рекуператоры не достаточно герметичны, создание большого давления воздуха перед реку­ператором приводит к возникновению значительной его утечки.

Современные рекуперативные нагревательные колодцы с отоплением одной верхней горелкой имеют следующие характеристики [7]: длина рабочего пространства 9,85 м, ширина 3,3 м, высота 4,7 м; воздух подогрет до 800–850 ⁰С; газ подогрет до 250–300 ⁰С; масса садки до 140 т; тепловая мощность 10,4 МВт.

7.2. Камерные печи

Камерные печи используют для нагрева металла перед обработкой давлением и для его термообработки. Самое главное достоинство камерных печей заключается в их универсальности. Поэтому в них нагревают металл, поступающий небольшими партиями, отличающимися размерами, формой и режимами нагрева. В камерные печи можно загружать неудобные для транспортирования в непрерывных печах заготовки.

Различают вертикальные (шахтные) камерные печи и горизонтальные. По конструкции вертикальные печи напоминают нагревательные колодцы. Горизонтальные камерные разделяют на печи с печи с внешней механизацией и печи с выкатным подом.

В первом случае загрузка и выдача металла осуществляется специальными механизмами, расположенными вне печи.

В печах с выкатным подом загрузку и выдачу металла осуществляют при помощи подины установленной на специальных катках, которые соединены в обоймы.

Печи с выкатным подом (рис. 7.4) применяют в некоторых прокатных и кузнечных цехах. Металл в такой печи нагреваться до 1100–1300 ⁰С. В качестве топлива используют мазут, генераторный, коксодоменный газ. Печь снабжена регенераторами для подогрева воздуха до 600–1300 ⁰С.

Рис. 7.4. Регенеративная камерная печь с выкатным подом

При сжигании газа используют горелки низкого давления, которые устанавливают в шахмат­ном порядке в два ряда на продольных стенах печи. Масса садки колеблется от 120 до 200 т. Удельный расход тепла при нагреве металла от 0 до 1200 °С составляет 4600–5030 , а при догреве от 600 до 1100 °С он равен 2300–3000 [1].

В таких печах большое количество тепла расходуется на нагрев кладки, что является недостатком.