дымоотводящий тракт печи для нагрева металла

Формула изобретения

1. Дымоотводящий тракт печи для нагрева металла, включающий нагревательную печь с рекуператором, соединенные боровом с дымовой трубой, который на своем протяжении последовательно в виде байпаса соединен каналами с котлом-утилизатором и далее с дымососом, при этом боров и каналы снабжены шиберами и клапанами, отличающийся тем, что канал, соединяющий боров и котел-утилизатор, снабжен нагревательной топкой, которая, в свою очередь, соединена соответствующим каналом с каналом, соединяющим дымосос и боров.

2. Тракт по п.1, отличающийся тем, что топка снабжена нагревательными горелками, соединенными с подводящим трубопроводом.

3. Тракт по п. 1, отличающийся тем, что каналы, соединяющие боров и топку, а также топку с каналом, расположенным между дымососом и боровом, снабжены соответственно шибером и клапаном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к печам для нагрева металла перед прокаткой, в частности, непрерывнолитых слитков.

Наиболее близким по технической сущности является дымоотводящий тракт печи для нагрева металла, включающий нагревательную печь с рекуператором, соединенным боровом с дымовой трубой, который на своем продолжении последовательно в виде байпаса соединен каналами с котлом-утилизатором и далее с дымососом. Боров и каналы снабжены шиберами и клапанами.

Недостатком известного дымового тракта печи для нагрева металла является недостаточная эффективность и производительность работы котла-утилизатора. Это объясняется недостаточно высокой и нестабильной температурой отходящих от печи и рекуператора дымовых газов. В результате не обеспечиваются условия для получения в котле-утилизаторе пара промышленных параметров. В этих условиях для повышения температуры отходящих дымовых газов необходимо повышение расхода топлива в печи для нагрева металла сверх пределов, необхожимых по технологии для нагрева металла.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности при использовании изобретения заключается в повышении эффективности и производительности работы котла-утилизатора, а также в сокращении расхода топлива на нагрев металла в печи.

Указанный технический эффект достигается тем, что дымоотводящий тракт печи для нагрева металла включает нагревательную печь с рекуператором, соединенным боровом с дымовой трубой, который на своем протяжении последовательно в виде байпаса соединен каналами с котлом-утилизатором и далее с дымососом, при этом боров и каналы снабжены шиберами и клапанами. Канала, соединяющий боров и котел-утилизатор, снабжен нагревательной топкой, которая в свою очередь соединена соответствующим каналом с каналом, соединяющим дымосос и боров. Топка снабжена нагревательными горелками, соединенными с подводящим трубопроводом. Каналы, соединяющие боров и топку, а также топку с каналом, расположенным между дымососом и боровом, снабжены соответственно шибером и клапаном.

Повышение эффективности и производительности работы котла-утилизатора будет происходить вследствие дополнительного нагрева дымовых газов при их входе в котел-утилизатор. При этом обеспечивается возможность регулирования их температуры и обеспечения ее стабильного значения.

Сокращение расхода топлива на нагрев металла в печи будет происходить вследствие устранения необходимости перегрева атмосферы печи и отходящих газов выше температурных пределов, необходимых для нагрева металла в печи по технологии.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предложенного дымоотводящего тракта печи с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Ниже дан вариант осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

На чертеже показана схема дымового тракта печи для нагрева металла.

Дымовой тракт для нагрева металла состоит из печи 1, рекуператора 2, борова 3, дымовой трубы 4, котла-утилизатора 5 дымососа 6, каналов 7, 8, 9 и 10, токи 11, горелок 12, трубопровода 13, клапанов 14 и 15, шиберов 16 и 17.

Дымовой тракт печи для нагрева металла работает следующим образом.

Пример. В процессе нагрева металла дымовые газы из печи 1 направляются через рекуператоры 2 и боров 3. В рекуператорах 2 производится нагрев воздуха при проходе нагретых отходящих дымовых газов через керамическую насадку рекуператора. В борове 3 установлен поворотный клапан 15 для регулирования давления в печи 1. Боров 3 соединен с дымовой трубой 4 через шибер 16, имеющий возможность возвратно-поступательного движения.

Боров 3 на своем протяжении последовательно в виде байпаса соединен каналом 7 с металлическим котлом-утилизатором 5, далее каналом 8 - с дымососом 6 и каналом 9 с боровом 3. Канал 7 снабжен шибером 17.

Канал 7, соединяющий боров 3 и котел-утилизатор 5, снабжен нагревательной топкой 11, которая в свою очередь соединена соответствующим каналом 10 с каналом 9, соединяющим дымосос 6 и боров 3. В канале 10 установлен поворотный клапан 14 для регулирования тяги дымовых газов. В топке 11 установлены газовые горелки 12, соединенные через регулирующие клапаны с подводящим трубопроводом 13..

В процессе нагрева металла в печи дымовые газы из рекуператоров 2 направляются по борову 3 в канал 7. В этом случае шибер 16 закрыт, а шибер 17 - открыт. Далее дымовые газы направляются в нагревательную топку 11, где дополнительно подогреваются газовыми горелками 12, работающими, например, на природном газе. Подогретые дымовые газы до температуры 550-1000^oC направляются в металлический трубчатый котел-утилизатор 5, где вырабатывается водяной пар. Из котла-утилизатора 5 дымовые газы по каналу 8 при помощи дымососа 6 направляются в канал 9. Из канала 9 часть объема дымовых газов, например, 40-60% направляются в дымовую трубу 4, а другая часть - в канал 10. Расход дымовых газов через каналы 10 регулируется поворотным клапаном 14. Это часть дымовых газов дополнительно подогревается в топке 11.

При установившемся режиме весь объем отходящих газов подогревается в топке 11 один раз, а часть этого объема - два и более раз.

При выходе из строя и ремонте топки 11, котла-утилизатора 5 или дымососа 6 шибер 17 закрывается, а шибер 16 открывается. В этом случае весь объем отходящих дымовых газов направляется по борову 3 в дымовую трубу 4.

В общем случае байпасы могут быть установлены как по разные стороны от борова 3, так и в количестве два и более по его длине.

Применение изобретения позволяет повысить производительность котла-утилизатора 20-30%, а также уменьшить расход топлива в нагревательной печи на 5-10%.