Спосіб опалення регенеративного нагрівального колодязя

Спосіб опалення регенеративного нагрівального колодязя, який містить в собі неперервну подачу доменного газу, періодичну подачу коксового або природного газу і послідуюче їх спалювання, який відрізняється тим, що при досягненні заданої температури в робочому просторі витрату доменного газу зменшують до величини, яка дорівнює 0,38 – 0,75 максимальної витрати, а подачу коксового або природного газу припиняють. Зоя (13) 41149 (11) UA томого теплового потоку на метал, хо ча за умовами теплообміну величина теплового потоку на початку періоду томління повинна бути достатньо високою. Забезпечити потрібну ве личину питомого теплового потоку при подачі та спалюванні тільки доменного газу на початку періоду томління не має можливості, що і приводить на початку періоду томління до зниження заданої контрольної температури та, відповідно, підвищення тривалості періоду томління, що в свою чергу призведе до зниження продуктивності колодязя і підвищення питомої витрати палива на нагрівання металу. В основу ви находу поставлене завдання розробити спосіб опалення регенеративних нагрівальних колодязів, який забезпечує підвищення продуктивності колодязів та зниження питомої витрати палива на нагрівання металу за рахунок підвищення ступеню використання коксового або природного газу. Поставлене технічне завдання вирішується таким чином, що у відомому способі опалення регенеративного нагрівального колодязя, який містить в собі неперервну подачу до менного газу і періодичну коксового або природного газу, при досягненні заданої температури у робочому просторі ячейки колодязя витрату доменного га зу зменшують до величини, яка дорівнює 0,38-0,75 максимальної витрати, а подачу коксового або природного га зу припиняють. Загальними для відомого та запропонованого способу опалення регенеративних нагрівальних колодязів є слідуючі ознаки: неперервна подача доменного газу та пе ріодична подача коксового або природного га зу. (19) Винахід стосується галузі чорної металур гії, зокрема, нагрівальних колодязів, і може бути використаним для нагрівання металу перед обробкою тиском. Відомий спосіб опалення регенеративних нагрівальних колодязів, який вміщує подачу та спалювання доменного газу в періоди нагрівання та томління зливків (див. О.І. Ващенко, М.О. Глінков, Н.Ю. Тайц, Металургійні печі, частина 2, М., Ме талур гія, 1964,с.219). Причиною, що перешкоджає досягненню поставленого завдання відомим способом опалення, являється неможливість інтенсифікації роботи колодязів в період нагрівання зливків завдяки низькій теплоті згоряння доменного га зу. Відомий спосіб опалення нагрівальних колодязів, ухвалений як прототип, в якому виконується подача та спалювання доменного газу і додатково - періодична подача коксового або природного газу в період нагрівання зливків (див. Довідник конструктора печей прокатного виробництва, т.2, під редакцією В.М. Тимчака, М., Ме талургія, 1970, с.760). Причиною, що перешкоджає досягненню потрібного те хнічного результату прототи пом, виявляється недостатній ступінь використання коксового або природного га зу. Періодична подача коксового або природного газу здійснюється тільки в період нагрівання металу, тобто до моменту ви ходу температури в робочому просторі колодязя на заданий рівень. Вимкнення подачі коксового або природного газу в момент виходу температури у колодязі на контрольний рівень спричиняє різке зниження пи А ____________________ 41149 Відмітними від прототи пу істотними ознаками запропонованого способу опалення регенеративних нагрівальних колодязів виявляються: при досягненні заданої температури в робочому просторі витрату доменного газу зменшують до величини, яка дорівнює 0,38-0,75 максимальної витрати, після чого подачу коксового або природного газу припиняють. Наявність цих ознак дозволяє класифікувати запропонований винахід, як відповідний критерію "новизна". У інши х відомих аналогічних технічних рішеннях не виявлено відмітних ознак, які характеризують запропонований винахід. На підставі проведеного аналізу можливо зробити висновок, що спосіб опалення регенеративних нагрівальних колодязів, який заявляється, володіє істотними відмітними ознаками в порівнянні з аналогічними рішеннями, а зазначена сукупність істотних ознак забезпечить при опаленні регенеративних нагрівальних колодязів підвищення їх продуктивності і зниження питомої витрати палива на нагрівання металу. Вимкнення подачі коксового або природного газу після зменшення витрати доменного газу до величин, яка дорівнює 0,38-0,75 максимальної витрати, пояснюється умовами збереження потрібних високих питомих теплових потоків на метал на початку періоду томління і, відповідно, забезпечення максимально можливого зниження енергозатрат на нагрівання металу та підвищення продуктивності колодязя. Вимкнення подачі коксового або природного газу при витраті до менного газу менше від 0,38 максимальної витрати призведе до збільшення витрат коксового або природного газу, обплавлення граней зливків, погіршення якості нагрівання металу. Вимкнення подачі коксового або природного газу при витраті доменного газу більше 0,75 максимальної витрати призводить до неможливості забезпечення потрібних питомих теплових потоків на початку періоду томління, і, відповідно, до зниження продуктивності колодязя. Таким чином, у наявності причино-слідчий зв'язок між сукупністю істотних ознак запропонованого способу опалення регенеративного нагрівального колодязя і технічним результатом, який можливо отримати при використанні винаходу у чорній металургії при нагріванні зливків в регенеративних нагрівальних колодязях перед обробкою тиском. Спосіб опалення регенеративного нагрівального колодязя здійснюється таким чином. Після посаду зливків в ренегеративний нагрівальний колодязь подають та спалюють максимальні витрати доменного та коксового або природного газів. Доменний газ подається неперервно на протязі усієї тривалості нагрівання зливків, а коксовий або природний газ подають періодично. Таким чином нагрівання металу в перший період - період підйому температури в колодязі до заданного рівня (період нагрівання), здійснюють за рахунок спалювання коксодоменної або природнодоменної суміші газів з максимальною витратою. При досягненні в робочому просторі колодязя заданого рівня температури починається другий період нагрівання - період томління. В цей період теплову потужність колодязя на початку знижують за рахунок зменшення витрати доменного газу. Коли витрата доменного газу досягне 0,38-0,75 максимальної величини, подачу коксового або природного газу припиняють, і зливки в нагрівальному колодязі продовжують витримувати при заданій температурі до моменту готовності металу по всій його масі при подачі та спалюванні тільки доменного га зу. При такому способі опалення в колодязі не спостерігається спад контрольної температури на початку періоду томління, тривалість періоду томління скорочуєть ся, відповідно, продуктивність колодязя підвищуєть ся і питома витрата палива на нагрівання металу знижується. В ідентичних умовах на регенеративних нагрівальних колодязях обтискового стану 1250 виконаний порівняльний аналіз ефективності запропонованого технічного рішення з прототипом. Як критерій ефективності були ухвалені продуктивність та питома витрата палива при нагріванні. Наслідки дослідів приведені в таблиці. Нижче приведений приклад конкретної реалізації запропонованого способу опалення для одного із варіантів, представлених в таблиці; реалізація інших варіантів здійснюється аналогічно. В групу нагрівальних колодязів, яка має чотири ячейки, саджають 24 зливки ст. 40, вагою 10,55 т кожний з температурою 800°С. Для опалення в кожну ячейку подають 3900 м 3/год доменного та 250 м 3/год коксового га зів, які змішуються перед газовим клапаном ячейки. Опалення на першій і другій ячейках ведуть по відомому способу, на третій та четвертій - по запропонованому. Тривалість періоду нагрівання (до виходу на заданий рівень температури в робочому просторі ячейки) у всі х ячейках складала 2 год 30 хв. Після цього в першій і другій ячейках вимкнули подачу коксового га зу і другий період - томління, здійснювали при опаленні ячеєк доменним газом. В третій та четвертій ячейках після виходу температури на контрольне значення, відповідно до запропонованого способу, подачу коксового газу вимкнули в момент, коли витрата доменного газу знизилася до 2900 м 3/год (0,75 від максимальної витрати), і далі другий період нагрівання - томління, здійснювали при опаленні ячеєк доменним газом . Дані таблиці підтверджують ефективність запропонованого технічного вирішення в порівнянні з прототипом та доцільність вибраного інтервалу відношення поточної витрати доменного га зу до її максимального значення, при якому здійснюють вимкнення подачі коксового (природного) газу. Так при заявленому інтервалі вимкнення подачі коксового га зу середня продуктивність колодязя становить 22,25 т/год., проти 19,5 т/год, у прототипу, а питома витрата палива - 30,2 кг у.п./т, проти34,4 кг у.п./т, відповідно. Таким чином, запропонований спосіб опалення регенеративного нагрівального колодязя забезпечує підвищення продуктивності колодязя і зниження питомої витрати палива на нагрівання металу. 2 41149 Вимкнення Тривалість ТриЗагальна Скорочен- Продуктивподачі періоду валість тривалість ня ність коксового нагрівання, періоду нагрівання, тривалост/год. % газу при год - хв томлінгод - хв ті нагріV д. г. ня, вання, Vд. г. m ax год - хв год - хв Питома витрата палива кгу.п./т Примітка % 1,0 2-30 1 -50 4-20 19,5 100 34,4 100 0,85 2-30 1 -40 4-10 10 20,25 103,8 33,14 96,3 0,75 2-30 1 -30 4-00 20 21,1 108,2 31,8 92,4 0,565 2-30 1 -20 3-50 ЗО 22,05 113,1 30,42 88,4 0,38 2-30 1 -05 3-35 45 23,6 121,0 28,42 82,6 0,3 2-30 1 -00 3-30 50 24,1 123,6 27,83 80,9 Примітка: V д. г. - поточне значення витрати доменного газу. V д. г. max - максимальна витрата до менного газу. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 Прототип Значне обплавлення зливків 41149 4