Спосіб опалювання нагрівального колодязя

Спосіб опалювання нагрівального колодязя, який включає подачу палива, підтримання макси мальної теплової потужності колодязя в період підйому температури у робочому просторі до заданого значення і експоненціальне зниження її в період томління для забезпечення постійної заданої температури в колодязі, який відрізняється тим, що після посаду зливків в нагрівальний колодязь паливо подають в КІЛЬКОСТІ, яка відповідає 0,21-0,25 максимальної теплової потужності, а після припинення росту температури у робочому просторі при цій витраті палива її збільшують до максимального значення Винахід стосується галузі чорної металурги, зокрема, нагрівальних колодязів, і може бути використаним для нагрівання зливків з незатверділою серцевиною перед обробкою тиском Відомий спосіб опалення нагрівальних колодязів, який вміщує охолодження зливків перед посадом в колодязь із швидкістю 250-350°С/годину до досягнення температур між серцевиною і поверхнею 500-600°С, дальший підігрів поверхні до температури прокатки при подачі палива в колодязь, яка забезпечує швидкість підвищення температури поверхні зливка 160-200°С/ годину (див авт свід кол СРСР № 1049554 С21Д 9/70, б №39, 1983) Причиною, що перешкоджає досягненню поставленого завдання відомим способом опалення, являється неможливість точного визначення перепаду температур у зливку 500-600°С, який має місце при посаді зливків в колодязь, і дальше нагрівання зі швидкістю підвищення температури поверхні 160-200°С /годину Наслідком неточності визначення перепаду температур виявляється нагрівання металу з великою КІЛЬКІСТЮ рідкої серцевини в зливку, збільшення тривалості кристалізації зливків в колодязі та вигар металу Таке становище буде мати місце, якщо зливки будуть посаджені в колодязь з перепадом температур, більше 600°С Якщо перепад температур буде менше, ніж 500°С, то зливки будуть переохолоджені і нагрівання їх буде супроводжуватися підвищеною питомою витратою палива Відомий спосіб опалення нагрівального колодязя при нагріванні зливків з серцевиною, що не затверділа, ухвалений як прототип, в якому в перший період нагрівання зливків здійснюють без подачі палива при температурі робочого простору на 50-100°С нижче за середню температуру поверхні зливків, а другий період - з максимальною тепловою потужністю - починають, коли вміст незатверділого металу дорівнює 5-7% (див Ю П ФІЛІМОНОВ, С Б Старк, В А Морозов, Металургійна теплотехніка, т 1, м Металургія, с 161, 1974) Причиною, що перешкоджає досягненню потрібного технічного результату прототипом, являється недостатня точність визначення змісту в зливках 5-7% незатверділого металу, коли починають здійснювати другий період нагрівання при максимальній тепловій потужності, тобто при максимальній витраті палива Час після посаду зливків, протягом якого в них буде досягнуто 5-7% незатверділого металу, залежить від таких факторів, як тип зливка, марка сталі, вага зливка, КІЛЬКІСТЬ зливків у комірці, розташування зливків один відносно одного та паливного пристрою, стан нагрівального колодязя Урахувати усі ці фактори неможливо Внаслідок цього нагрівання зливків при максимальній тепловій потужності починається при величині вмісту незатверділого металу, яка складає менше 5% або більше 7%, що призведе у першому випадку до збільшення питомої витрати металу, а у другому - до збільшення вигару металу внаслідок збільшення тривалості періоду нагрівання ю (О (О ю 57665 В основу винаходу поставлене завдання роздить до затримки повної кристалізації рідкого меробити спосіб опалення нагрівального колодязя, талу в зливку і, ВІДПОВІДНО, до збільшення вигару який забезпечує зниження питомої витрати палива металу та питомої витрати палива на нагрівання на нагрівання та вигару металу за рахунок більш зливків точного визначення моменту переходу до Таким чином, у наявності причино-слідчий нагрівання зливків при максимальній тепловій позв'язок між сукупністю істотних ознак запропонотужності, тобто більш точному визначенню моменваного способу опалення нагрівального колодязя і ту, коли у зливку вміст незатверділого металу не технічним результатом, який можливо отримати буде перевищувати 5-7% при використанні винаходу у чорній металургії при нагріванні в нагрівальних колодязях зливків з неПоставлене технічне завдання вирішується затверділою серцевиною перед обробкою тиском таким чином, що у відомому способі опалення, який містить в собі підтримання максимальної теСпосіб опалення нагрівального колодязя плової потужності колодязя в період підйому темздійснюється таким чином Після посаду зливків в ператури у робочому просторі до заданої, після нагрівальний колодязь подають і спалюють паливо посаду зливків в нагрівальний колодязь, паливо в КІЛЬКОСТІ, ВІДПОВІДНО 0,21-0,25 максимальної тепподають в КІЛЬКОСТІ, яка відповідає 0,21-0,25 маклової потужності Ця витрата палива покриває симальної теплової потужності, а після припинентільки теплові утрати робочої камери колодязя в ня зросту температури в робочому просторі при навколишнє середовище Зливки, які посаджені в цій витраті палива и збільшують до максимального колодязь, мають до 20% незатверділого металу значення Температура внутрішніх шарів металу значно вище температури поверхні Внаслідок цього іде Загальними для відомого та запропонованого віддача тепла від внутрішніх шарів металу до поспособу опалення нагрівального колодязя є верхні, а від поверхні зливків - в робочий простір слідуючи ознаки подача палива, підтримання макколодязя Температура в колодязі підвищується, а симальної теплової потужності колодязя в період КІЛЬКІСТЬ незатверділого металу в зливках зменпідйому температури в робочому просторі до зашується Підвищення температури в робочому даної величини, експоненціальне зниження теплопросторі колодязя спостерігається до моменту, вої потужності в період томління для забезпечення коли в зливку буде не більш 5-7% незатверділого постійної заданої температури в колодязі металу ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками запропонованого способу опалення нагрівального Після припинення підвищення температури в колодязя виявляються подача палива в КІЛЬКОСТІ, колодязі збільшують витрату палива до максиВІДПОВІДНІЙ 0,21-0,25 максимальної теплової помального значення і таким чином забезпечується тужності, після посаду зливків в нагрівальний комаксимальна теплова потужність колодязя лодязь, збільшення витрати палива до максиЗдійснюється другий період нагрівання зливків мального значення після припинення зросту при максимальній тепловій потужності до моменту температури в робочому просторі колодязя виходу температури в колодязі на задане значення Наявність цих ознак дозволяє класифікувати запропонований винахід, як ВІДПОВІДНИЙ критерію Після ЦЬОГО ЗЛИВКИ витримують при цій темпе"новизна" ратурі до моменту готовності металу до обробки тиском, тобто до досягнення необхідної темпераУ інших відомих аналогічних технічних тури поверхні і повного затвердіння металу в зливрішеннях не виявлено ВІДМІТНИХ ознак, які харакках теризують запропонований винахід На підставі проведеного аналізу можливо зроВ цей період теплова потужність колодязя екбити висновок, що спосіб опалення нагрівального споненціальне знижується для забезпечення стаколодязя, який заявляється, володіє істотними лості заданої температури в колодязі ВІДМІТНИМИ ознаками в порівнянні з аналогічними При такому способі опалення практично точно рішеннями, а зазначена сукупність істотних ознак визначається момент подачі в колодязь максизабезпечить при опаленні нагрівального колодязя мальної витрати палива незалежно від КІЛЬКОСТІ зниження вигару металу та питомої витрати палиЗЛИВКІВ в колодязі, їх розмірів, марки сталі, розтава при нагріванні зливків шування в колодязі Цим забезпечується мінімально можлива тривалість нагрівання зливків Подача палива в нагрівальний колодязь в КІза відсутності в момент видачі рідкої серцевини, а ЛЬКОСТІ, яка відповідає 0,21-0,25 максимальної також мінімальний вигар металу та питома витратеплової потужності, після посаду зливків, пояснюта палива ється умовами покриття теплових утрат робочої камери в навколишнє середовище і забезпечує В ідентичних умовах на регенеративних умови для виділення в робочий простір нагрівальнагрівальних колодязях стану 1250 виконаний ного колодязя захованої теплоти кристалізації порівняльний аналіз ефективності запропонованоПри цьому температура в колодязі зростає до мого технічного рішення з прототипом менту досягнення у зливку 5-7% незатверділого В якості критерія ефективності були ухвалені металу питома витрати палива при нагрівання та вигар металу Подача палива в КІЛЬКОСТІ, ВІДПОВІДНІЙ менше 0,21 максимальної теплової потужності, не забезНаслідки ДОСЛІДІВ приведені в таблиці печує покриття теплових утрат робочої камери Нижче приведений приклад конкретної реколодязя в навколишнє середовище алізації способу опалення для одного із варіантів, представлених в таблиці Реалізація інших Подача палива в КІЛЬКОСТІ, ВІДПОВІДНІЙ більш варіантів здійснюється аналогічно 0,25 максимальної теплової потужності, призво 57665 В групу регенеративних нагрівальних колотемпература в комірках досягає заданого значендязів, яка має чотири комірки, саджають 24 зливки ня, який дорівнює 1360°С ст 20, вагою 13,9т кожний з температурою 1050°С Після ЦЬОГО починається період томління не закристалізованого металу до 20% зливків при заданій температурі 1360°С до моменПерша і друга комірка колодязя працюють по ту готовності металу, тривалість цього періоду 1 запропонованому технічному рішенню, комірка година 20 хвилин Загальна тривалість нагрівання третя та четверта - по відомому зливків з такою температурою складає 2 години 15 хвилин В першу і другу комірку після посаду зливків 3 подають 820-975м /годину палива (0,21-0,25 макДані таблиці підтверджують ефективність засимальної витрати палива, яка дорівнює пропонованого технічного рішення в порівнянні з 3 3900м /годину) прототипом та ДОЦІЛЬНІСТЬ вибраного інтервалу витрати палива в перший період нагрівання зливТака витрата палива забезпечує покриття тепків по відношенню до максимальної витрати палилових утрат комірки в навколишнє середовище та ва відведення захованої теплоти кристалізації в робочу камеру колодязя Так при заявленому інтервалі в перший період Тривалість періоду нагрівання зливків при цій нагрівання питома витрата палива складає 15,7витраті палива дорівнює 0,5год В перебіг цього 17,6кг у п л" проти 19,0кг у п ґг у прототипа часу температура в комірках підвищувалася з Таким чином запропонований спосіб опалення 1000°С до 1150°С Після ЧОГО В КОЛОДЯЗЬ було понагрівальних колодязів забезпечує зниження пидано максимальну КІЛЬКІСТЬ палива, яка дорівнює томої витрати палива та вигару металу при 3900м3/год За цей період, який триває 25 хвилин, нагріванні зливків Таблиця Перю д при vr* " г max 0,19 0,21 0,23 0,25 0,27 Тривалість періоду при Vr* Д V v rmax ХВ 0-05 0-20 0-30 0-50 0-60 Питома витраТривалість Тривалість Тривалість Загальна та палива періоду періоду Вигар періоду при тривалість без подачі при металу, Примітка нагрівання палива, Mo=const, tnE4-COnst, % кгу n/m % , год -хв ГОД -ХВ год -хв год -хв 0-15 1-05 1-05 0-20 0-25 0-10 0-30 1-20 1-20 1-20 1-20 1-20 1-20 2-40 2-30 2-00 2-15 2-20 2-50 19,0 18,4 15,7 16,8 17,6 19,3 100 96,8 82,6 88,4 92,4 103,2 1,32 1,28 1,15 1,22 1,24 1,37 Прототип Винахід Винахід Винахід Винахід Винахід *Vr - поточне значення витрати палива *Vr накс - максимальне значення витрати палива Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна