Системы отопления проходных печей

Общая характеристики проходных печей

ПРОХОДНЫЕ ПЕЧИ

Камерные печи со стационарным подом

Камерные печи со стационарным подом могут работать по непрерывному и периодическому режимам. В печах непрерывного действия поддерживается постоянная температура рабочего пространства и режим нагрева одноступенчатый. В печах с периодическим режимом нагрев осуществляется садками обычно по 2-хступенчатому режиму. В данных печах греют заготовки S=80-100 мм, L=1,2-1,5 м(под ковку) и S=20-30 мм(под штамповку). Отапливается природным газом, мазутом.

Проходные печи применяют для нагрева различных штучных изделий: сутунок, пакетов и других видов листовых, трубных и колесных заготовок, слитков и заготовок из цветных металлов и сплавов перед обработкой давлением, листов, рельсов, рулонов ленты, мотков проволоки, бунтов сортового проката, труб и различных изделий сложной формы для термической обработки.

Температура нагрева в проходных печах зависит от их технологического назначения. Температура нагрева перед обработкой давлением изделий из цветных металлов и сплавов составляет 350-950°С, а из стали 900-1200° С; температура нагрева для термической обработки стальных изделий равна: отпуск 400-700°С, изотермическая выдержка 500-600°С, отжиг 700-800°С, закалка и нормализация 800-950°С, отжиг легированных сталей 900-1180°С.

Тепловой режим проходных печей – постоянный во времени и переменный по длине. Температурный режим – одинаковая температура в каждом поперечном сечении, а по длине печи – либо одинаковая, либо переменная. Такой тепловой и температурный режимы легче всего осуществить при распределении многочисленных сравнительно небольших источников тепла по длине печи (главным образом на продольных стенах, а в ряде случаев на своде и поде).

Методы транспортирования металла через печь выбирают в зависимости от вида изделий и температуры нагрева: на печных роликах, цепных конвейерах, подвижных балках, проталкивание по подовым брусьям без поддонов и на поддонах, на вращающемся поде.

Внутренняя ширина рабочего пространства печи на 300-600 мм больше ширины нагреваемого изделия. Высота рабочего пространства от поверхности металла до стрелки свода у печей шириной до 1,5 м составляет 600-900 мм, а у печей шириной более 1,5 м равна 1-1,5 м. Глубина печей с роликовым подом от верха роликов до поверхности кладки пода равна 900-1200 мм.

Для отопления проходных печей применяю самое разнообразное топливо: газы (от природного до доменного) и мазут.

При отоплении газом для этих печей в большинстве случаев наиболее целесообразно применять инжекционные горелки с инжекцией воздуха газом. При постоянном тепловом режиме печи ограниченные пределы регулирования инжекционных горелок приемлемы. При большом числе горелок (иногда несколько сотен) желательно избегать системы воздухопроводов, наличие которых чрезмерно усложняет конструкцию печи затрудняет обслуживание. Внутренняя футеровка газопроводов малого диаметра, невозможна, а наружная изоляция нежелательна, так как затрудняет обнаружение не плотностей газопроводов. В результате подогретый газ по пути от рекуператора до горелок теряет много тепла через большую поверхность сильно разветвленной системы газопроводов. Поэтому применение подогретого газа часто бывает нерентабельным и в большинстве случаев проходные печи отапливают холодным газом.

В современных печах с целью экономии топлива, несмотря на усложнение конструкции печи, стремятся применять дутьевые горелки с рекуперативным подогревом воздуха для горения. При относительно низких температурах печи применяют дутьевые горелки, устойчиво работающие при повышенных и переменных коэффициентах избытка воздуха: ПИВ, ПИВС, ГТПЦ, ДШ и др. . Эти горелки применяют как для непосредственного отопления рабочего пространства печи, так и в составе различного рода циркуляционных систем.

На проходных печах с прямым газовым отоплением (на примере печи с роликовым подом и инжекционными горелками) горелки располагают на боковых стенах над и под нагреваемым металлом, стараясь разместить их в шахматном порядке, чтобы создать циркуляцию продуктов сгорания и повысить равномерность температур в рабочем пространстве печи. В зависимости от местных условий горелки могут быть расположены только на одной стене или только над металлом. В печах с большой шириной рабочего пространства нередко применяют установку горелок в своде, а иногда и в поду.

В электрических печах сопротивления нагреватели размещают на боковых стенах, а при необходимости — на своде и поду печи.

Необходимость быстро переходить на отопление газом с другой теплотой сгораний; низкотемпературный нагрев при отоплении газом; нагрев до сравнительно высоких температур, но при отоплении мазутом; особо равномерный нагрев при больших размерах печи; проведение в одной печи различных технологических операций, связанных с резко различными температурами нагрева; нагрев для термической обработки в контролируемой атмосфере.

Для печи с роликовым подом, предназначенной для подогрева листового металла до 1100°С и отапливаемой смешанным (коксовый и доменный) газом с теплотой сгорания 1400 ккал/м³, применили подогрев воздуха до 400°С в металлическом трубчатом рекуператоре, общем для всей печи. При установке металлического рекуператора со значительным сопротивлением по пути воздуха было необходимо применить горелки типа «труба в трубе».

Горелки типа «труба в трубе» применяют также в тех случаях, когда печь необходимо попеременно отапливать газом с различной теплотой сгорания: например, коксовым и природным газом. В этом случае достаточно переменить только газовые сопла в горелках типа «труба в трубе». При установке же инжекционных горелок переход на другой вид топлива приводит к существенному изменению тепловой мощности горелок.

При низкотемпературном нагреве (до температуры ниже 600° С) обычно применяют подподовые топки. Тип горелки выбирают в зависимости от располагаемого давления газа и необходимых пределов регулирования.