книги из ГПНТБ / Блинов О.М. Основы металлургической теплотехники

форма поперечного сечения рабочего пространства печи (секции) — круг.

В качестве топлива используют высококалорийный

Рис. 46. Секционная печь скоростного нагрева с верхним расположением рекуператора (поперечный разрез)

коксовый или природный газ. Горелки (2—6 шт. на сек­ цию) устанавливают на обеих боковых сторонах секции в один ряд таким образом, что от одного ряда продукты сгорания проходят над нагреваемыми изделиями, а от другого ряда, расположенного на противоположной стороне секции, — под ним. Горелки направлены танген-

циалыю к внутренней поверхности кладки, в результате чего продукты сгорания приобретают закрученное вих­ реобразное движение. Тепло от продуктов сгорания кон­ векцией передается к металлу и кладке, которая имеет значительную толщину. Разогретая до высоких темпера-

Рис. 47. Секционная печь скоростного нагрева:

а — поперечный разрез по секции; 6 — поперечный разрез по тамбуру; в — вид сверху; 1 — горелки; 2 — ролик

тур кладка излучает тепло па нагреваемое изделие. Со­ вместный обогрев конвекцией (от газов) и излучением (от кладки) обусловливает скоростной нагрев изделий.

Продукты сгорания топлива из секции отводятся

сначала в тамбуры через отверстия в торцах секции для прохода нагреваемых изделий. Из тамбуров они посту­ пают либо вверх, либо вниз.

Поскольку секционные печи скоростного нагрева отапливают высококалорийным газом, то подогрев воз­ духа для обеспечения необходимого температурного уровня не требуется. Однако с целью экономии топлива воздух подогревается за счет тепла уходящих газов до 300—400°С в металлических трубчатых рекуператорах или рекуператорах типа «термоблок». Рекуператоры мо­

При установке снизу один рекуператор обслуживает сра­ зу несколько секций. Такая конструкция позволяет быст­ ро заменять вышедшую из строя секцию.

Секционные печи скоростного нагрева наиболее эф­ фективно работают при температуре секции 1450— 1500° С. Удельный расход тепла в этих печах высок и со­ ставляет 2500—4200 кДж/кг, или 600—1000 ккал/кг, зато вследствие короткого времени нагрева снижен угар ме­ талла. Окалину из печи удаляют через люки, предусмот­ ренные в секции и тамбуре.

Печи с цепным конвейером

помощи цепного конвейера.

Конвейерные печи делят на две группы: печи с под­ подовыми цепями и печи с надподовыми (подовыми) це­ пями.

В печах с надподовыми цепями цепной конвейер рас­ положен над подом непосредственно в рабочем прост­ ранстве печи. Температура цепи в таких печах равна температуре нагрева металла, и конвейер работает в тя­ желых температурных условиях. Поэтому печи с надподовым цепным конвейером применяют при сравнительно низких температурах нагрева — до 600° С; при этом дли­ на печи может достигать 13—16 м. При более высоких (до 800° С) температурах нагрева печи проектируются длиной не более 6 м, чтобы за время пребывания в печи цепь не могла нагреться до высоких температур.

В печах с подподовым цепным конвейером цепи кон­

вейера проходят не под подом, а в углублениях пода и сверху частично закрыты тепловой изоляцией. Над по­ дом проходят только гребешки цепей. В этом случае температура цепи ниже температуры нагрева металла и печи служат для нагрева до более высоких температур (до 900°С).

На рис. 48 показана конструкция печи с подподовы­ ми цепями для нагрева сутунок и пакетов при периоди­ ческой горячей прокатке листа. Печь оборудована инжекционными горелками, расположенными на боковых сторонах в один ряд в шахматном порядке. Печи такого типа имеют длину от 16 до 24 м, производительность 7—9 т/ч, что соответствует напряжению активного пода 400—450 кг/(м2-ч). Удельный расход тепла колеблется в пределах 1680—1790 кДж/кг, или 400—450 ккал/кг.

При отоплении печей мазутом топливо сжигают при помощи форсунок, расположенных в выносных топках, которые позволяют избежать слишком высоких темпе­ ратур в рабочем пространстве печи. Выносные топки мо­ гут быть расположены как под подом, так и в боковой части печи (рис. 49).

Печи с надподовыми цепями имеют то преимущество перед печами с подподовыми цепями, что в них отсут­ ствует трение нагреваемых изделий о под печи или по­ довые брусья. Поэтому наиболее широко их применяют для нагрева изделий из цветных металлов, когда необ­ ходимо избежать их трения о под или подовые брусья, а также при нагреве изделий, форма которых неудобна для проталкивания (например, круглая).

В этом случае возможно нагревать металл без ис­ пользования поддонов, на нагрев которых затрачива­ ется большое количество тепла.

Конвейерные печи характеризуются следующими недостатками:

1)значительным выносом тепла из рабочего прост­ ранства цепями;

2)недолговечностью цепей;

3)недостаточным прогревом металла в местах со­ прикосновения с цепями.

Рис. 48. Печь с подподовыми цепями для нагрева сутунок и пакетов

Ж!6

Рис. 50. Кузнечная печь с вращающимся дисковым подом:

I _окно загрузки и выдачи; 2 — горелки; 3 — эжектор; 4 — гидравлический затвор; 5 — несущий ролик

ют на некотором расстоянии одна от другой. Время од­ ного оборота пода равно времени нагрева заготовки. Нагретая заготовка выдается из печи, а па ее место за­ гружается холодная. Печи отапливают как жидким, так и газообразным топливом. При отоплении мазутом при­ меняют форсунки низкого давления. Газообразное топ­ ливо сжигают при помощи инжекционных или турбу­ лентных горелок. Форсунки или горелки располагают тангенциально к внутренней поверхности стен печи, что обеспечивает интенсив­ ное движение продуктов сгорания. Дымовые газы отсасываются воздушны­ ми эжекторами через три окна в нижней части бо-

же применяют для нагрева заготовок сложной формы: фигурные изделия, короткие изделия с круглым или пря­ моугольным поперечным сечением. Их устанавливают главным образом для нагрева металла перед трубопро­ катными и колесопрокатными станами и прессами для обработки цветных металлов. В кольцевых печах металл нагревается до 1250—1300° С.

Одна из конструкций кольцевых печей показана на рис. 51 и 52. Под печи вращается циклически (толчка­ ми) при помощи приводного механизма и опирается на опорные ролики. Снизу к металлическому каркасу пода приварены направляющие, которые непосредственно контактируют с опорными роликами. Щелевой зазор между подом и боковыми стенами герметизируется во­ дяным затвором.

Тепловой режим кольцевых печей может быть как

камерным (температура постоянна по всему рабочему пространству), так и методическим (температура изме­ няется по длине печи). По методическому режиму ра­ ботают крупные печи для нагрева трубных и колесных заготовок.

Кольцевые печи отапливают как газообразным топ­ ливом, так и мазутом. При работе на холодном воздухе применяют инжекционные горелки, а при подогреве воз­ духа — горелки типа «труба в трубе». Воздух обычно по­ догревают в трубчатом металлическом рекуператоре. При отоплении печей мазутом используют форсунки вы­ сокого давления. При ширине пода до 3,5 м горелки или форсунки устанавливают только на наружной стене тангенциально так, чтобы продукты сгорания двигались навстречу металлу. При ширине пода 4,5 м и больше го­ релки и форсунки устанавливают одновременно на внеш­ ней и внутренней боковых стенах печи, причем не тан­ генциально, а радиально, т. е. перпендикулярно направ­ лению движения металла.

Изделия на поду укладывают в одно или несколько концентрических колец; расстояние между соседними из­ делиями не должно быть менее 100—120 мм .

Печи с наружным диаметром пода до 7—10 м строят

10 м всегда предусматривают по два окна. Между окна­ ми загрузки и выдачи устанавливают разделительную пе­ регородку, отделяющую высокотемпературную зону от низкотемпературной. Снизу над подом печи в раздели­ тельной перегородке сделан проем для прохождения наг­ реваемого изделия.

Загрузка и выгрузка изделий осуществляется одно­ временно двумя кранами. Для удобства обслуживания угол между окнами загрузки и выгрузки составляет 28°. Под движется толчками, причем при каждом толчке он поворачивается на угол 10—12°.

Продукты сгорания топлива отводятся либо в одном м|£те у окна выдачи (небольшие печи), либо в несколь­ ких местах через окна, сделанные в боковых стенах (крупные печи).

Если печи работают по камерному режиму, то топли­ во распределяется по длине печи равномерно. При рабо­ те по методическому режиму в подогревательную (мето­ дическую) зону подается 25—27%, в сварочную 54—