Спосіб імпульсного нагрівання металу

1. Спосіб імпульсного нагрівання металу в нагрівальних печах періодичної дії з асиметричним положенням факела, що включає безупинну подачу в робочий простір печі палива і повітря в період підйому температур і імпульсну їх подачу в період витримки металу в заданому інтервалі температур, переключення витрати палива при перепаді температур в гарячій і холодній точках U 1 3 їхню подачу в період витримування металу в заданому інтервалі температур, наступне переключення витрати палива, у якому переключення з мінімального значення (Вmin) на максимальне (Вmax) здійснюють при перепаді температур у робочому просторі печі між гарячою і холодною точками, рівному D tk = D tн*K, а переключення витрати палива з максимального значення (Вmax) на мінімальне (Вmin) - при досягненні заданої температури в гарячій точці робочого простору печі, де D tн - перепад температур у гарячій і холодній точках у момент переключення з Вmax на Bmin; D tk - перепад температур у гарячій і холодній точках у момент переключення з Bmin на Втах; К - коефіцієнт вирівнювання рівний 0,4 - 0,7 [UA, № 7347 и, кл. С 21 D 9/70, опубл. 15.06.2005 p.]. Згідно корисної моделі в робочому просторі печі здійснюють регулювання тиску, а переключення витрати палива здійснюють з випередженням, рівним часу запізнювання системи керування тиском, яке встановлюють керуючою зональною моделлю. Ознаками, спільними по найближчому аналогу запропонованої корисної моделі є: безупинна подача в робочий простір нагрівальної печі палива і повітря в період підйому температур; імпульсна їхня подача в період витримування металу в заданому інтервалі температур; переключення витрати палива при перепаді температур у гарячій і холодній точках печі. Недоліками способу імпульсного нагрівання металу по найближчому аналогу є те, що переключення витрати палива ведуть за фіксованим коефіцієнтом вирівнювання температур, рівним 0,4 - 0,7, що приводить до несвоєчасної зміни режимів роботи печі, що характеризується випередженням чи запізненням у переключенні витрати палива. Це веде до збільшення часу нагрівання металу, підвищення витрати палива, часу на створення рівномірного стабільного температурного поля печі і, як наслідок до зниження продуктивності печі. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу імпульсного нагрівання металу, у якому за рахунок підвищення точності переключення витрати палива, забезпечується зниження витрати палива і часу нагрівання за рахунок створення рівномірного стабільного температурного поля по перетину печі, що дозволяє підвищити продуктивність печі. Поставлена задача вирішується тим, що в способі імпульсного нагрівання металу в нагрівальних печах періодичної дії з асиметричним положенням факела, що включає безупинну подачу в робочий простір печі палива і повітря в період підйому температур і імпульсну їх подачу в період витримки металу в заданому інтервалі температур, переключення витрати палива при перепаді температур в гарячій і холодній точках печі, згідно корисної моделі переключення витрати палива ведуть на підставі коефіцієнта вирівнювання температур, який визначається згідно із залежністю: 29260 4 K t = K MAC де K MAC - K MIN ×t t IMP t IMP - величина періоду витримки металу, с; K MAC - коефіцієнт вирівнювання температур на початку періоду витримки металу; K MIN - коефіцієнт вирівнювання температур в кінці періоду витримки металу; t - поточний час нагрівання металу, с Доцільно, щоб величину періоду витримки t IMP металу визначали автоматично шляхом математичного моделювання за допомогою програмного забезпечення. Приклад. Спосіб здійснювали в нагрівальних печах з одним верхнім пальником з асиметричним положенням факела. Нагрівання перед прокаткою робили для зливків з наступними параметрами: POЧ початкова температура поверхні металу t PM = K 850°С, кінцева температура поверхні металу t PM = 1200°С, марка сталі - сталь 40, кінцевий перепад температур по перетину зливка D tk = 51°С, розмірі зливка: a x b x h = 609x609x1960 мм. Опалювався колодязь природним газом з теплотою згоряння QPН = 33МДж/м3. При переході від безупинної подачі палива і повітря в робочий простір (період підйому температур) до імпульсної (період витримки металу) шляхом математичного моделювання коефіцієнт вирівнювання температур визначали згідно із залежністю: K - K MIN ×t K t = K MAC - MAC t IMP Були також зафіксовані максимальний коефіцієнт вирівнювання температур, який K MAC складав = 0,7, а у кінці періоду витримки метала мінімальний коефіцієнт вирівнювання K складав MIN =0,4. Переключення витрати палива з максимального значення Вmax=900 м3/ч на мінімальне Bmin=200 м3/ч роблять за умови, що температура печі у 9-й зоні t9ПЕЧ досягає або t ПЕЧ перевищує задану температуру печі ЗАД , яка дорівнює 1230°С. Переключення з мінімальної витрати палива на максимальну здійснювали, коли перепад температур у гарячій (t9ПЕЧ) і холодній tПЕЧ ( ЗАД ) точках у поточний момент при зафіксованому значенні витрати палива Впот у відношенні до визначеної раніше різниці температур при максимальній витраті палива (t9ПЕЧ –t18ПЕЧ)Вmax не перевищував коефіцієнт вирівнювання температур К. У період витримки металу безупинно визначали коефіцієнт вирівнювання температур згідно з запропонованої залежності. Попередньо одержали криві зміни в часі температури поверхні металу tПМ( t ), температури теплового центра 5 металу tЦ( t ), температури димових газів в гарячій і холодній крапках печі (t9, t18), середньомасові температури t , температурного поля кладки, теплового потоку на кладку і метал. В момент досягнення t9ПЕЧ = 1230°С був зафіксований температурний перепад t9ПЕЧ і t18ПЕЧ D tН1 = 230°С. Перше переключення витрати палива на максимум робили при досягненні перепаду: K - K MIN ö ' æ × t÷ Dt1 = Dt1 × K = Dt H ç K MAC - MAC ÷ ç H t IMP ø è 0,7 - 0,4 æ ö Dt1 = 230ç 0,7 × 0,3 ÷ = 154 3 è ø В міру прогріву зливків спостерігали наступні Dt . зниження перепаду Рівномірність температурного поля по перетину печі визначали за кінцевим температурним перепадом в печі. При однакових його значеннях для найближчого аналога і данного способу час на грівання складав 4,62 ч і 4,16 ч відповідно. Результати іспитів показали, що у порівнянні з найближчим аналогом пропонований спосіб забезпечує максимальне скорочення часу нагрівання на 10%, зниження питомої витрати палива на 12% і підвищення продуктивності печі на 8%. 29260 6