27.10.2013
216.012.79fb

СПОСОБ МАЛООКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энерго/ресурсосберегающим технологиям в металлургии и машиностроении и может быть использовано для нагрева металла в нагревательных и термических печах перед обработкой давлением и при термообработке изделий. Способ малоокислительного нагрева металлических изделий в печи с аэродинамическим разделением нижней малоокислительной и верхней окислительной зон в горелках малоокислительной зоны включает сжигание газа и воздуха в соотношении, обеспечивающем получение продуктов неполного сгорания в виде экзогаза, который подают в зону расположения нагреваемого изделия с коэффициентом избытка воздуха в диапазоне 0,4-0,6, в горелках окислительной зоны сжигают газ и воздух в соотношении, обеспечивающем получение продуктов полного сгорания, которые подают в окислительную зону печи с коэффициентом избытка воздуха в диапазоне 3,0-5,0, при этом скорость истечения продуктов неполного сгорания, поступающих в малоокислительную зону печи, устанавливают равной скорости истечения продуктов полного сгорания, поступающих в окислительную зону печи, причем меньшую часть продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны дожигают в рекуператорах малоокислительной зоны и эвакуируют из печи, а большую часть продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны направляют в окислительную зону, в которой проводят их дожигание с передачей выделившейся теплоты нагреваемому изделию и дальнейшую эвакуацию из печи через рекуператоры окислительной зоны, что обеспечивает повышение качества нагреваемого металла за счет использования для экранирования нагреваемого изделия экзогаза, получаемого в камере горения специализированной горелки и обеспечивающего исключение горения на поверхности нагреваемого металлического изделия и образования на его поверхности локальных зон окисления на металле. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к энерго- и ресурсосберегающим технологиям в металлургии и машиностроении и может быть использовано для нагрева металла в нагревательных и термических печах перед его обработкой давлением и при термообработке изделий.

В высокотемпературных печах прокатного и кузнечно-штамповочного производств, работающих на природном газе, необходимый состав атмосферы над металлом может быть получен весьма простым и экономичным путем - за счет рационального комбинированного использования топлива. В основе этого метода лежит идея постадийного использования природного газа в две или более различные в технологическом и теплотехническом отношениях стадии: на первой - природный газ в частично окисленном виде применяют в качестве контролируемой атмосферы и в той или иной степени - топлива печи, во второй - топлива печи. В потенциале постадийный способ использования природного газа позволяет не только оптимизировать состав и физико-химические свойства атмосферы печи и добиться резкого снижения окисления стали, но и значительно уменьшить выбросы оксидов азота, сильно загрязняющих окружающую среду.

Известен способ малоокислительного нагрева металлических изделий в безокислительной печи (JP 2004093123, опубл. 25.03.2004), которая состоит из камеры неполного сгорания топлива, снабженной пламенной горелкой, на которую подается топливо с недостатком кислорода для поддержания восстановительной атмосферы в камере печи, а также из камеры дожигания продуктов неполного сгорания, которая располагается внутри камеры неполного сгорания топлива. Камера дожигания продуктов неполного сгорания оснащена горелкой, на которую подается топливо с избытком кислорода.

К недостаткам этого способа относится наличие дополнительных элементов, размещаемых в рабочем пространстве печи, к которым относится камера дожигания продуктов неполного сгорания, необходимых для осуществления способа.

Прототипом предложенного изобретения является способ сжигания топлива в нагревательной печи (RU 2309991, опубл. 10.11.2007), в котором дожигание продуктов неполного сгорания осуществляют путем подачи высокоскоростного, сильно закрученного потока окислителя под высоким давлением в дожигательное устройство, имеющее вид однопроводной (с заглушенным подводом газа) плоскопламенной радиационной горелки. Вследствие сильной крутки в дожигательном устройстве происходит распад вихря и тем самым создается сильное разрежение, обеспечивающее подачу продуктов неполного сгорания в область дожигания. Первую стадию сжигания осуществляют в настильном факеле, распространяющемся вдоль поверхности нагреваемого металла, при значении коэффициента расхода окислителя 0,48-0,55 и при степени обогащения воздуха кислородом 0,35-0,45.

К недостаткам этого способа относится возможность возникновения локальных зон окисления на поверхности нагреваемого металла, что приводит к ухудшению качества получаемого продукта.

В предложенном изобретении достигается технический результат, заключающийся в повышении качества нагреваемого металла за счет использования для экранирования нагреваемого изделия экзогаза, получаемого в камере горения специализированной горелки и обеспечивающего исключение горения на поверхности нагреваемого металлического изделия и образования на его поверхности локальных зон окисления на металле.

Указанный технический результат достигается следующим образом.

В способе малоокислительного нагрева металлических изделий в печи с аэродинамическим разделением нижней малоокислительной и верхней окислительной зон в горелках малоокислительной зоны сжигают газ и воздух в соотношении, обеспечивающем получение продуктов неполного сгорания в виде экзогаза. Экзогаз подают в место расположения нагреваемого изделия с коэффициентом избытка воздуха в диапазоне 0,4-0,6.

В горелках окислительной зоны сжигают газ и воздух в соотношении, обеспечивающем получение продуктов полного сгорания, которые подают в окислительную зону печи с коэффициентом избытка воздуха в диапазоне 3,0-5,0.

Скорость истечения продуктов неполного сгорания, поступающих в малоокислительную зону печи, равна скорости истечения продуктов полного сгорания, поступающих в окислительную зону печи.

Меньшую часть продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны дожигают в рекуператорах малоокислительной зоны и эвакуируют из печи.

Большую часть продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны направляют в окислительную зону, в которой проводят их дожигание с передачей выделившейся теплоты нагреваемому изделию и дальнейшую эвакуацию из печи через рекуператоры окислительной зоны.

При этом соотношение продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны, дожигаемой в рекуператорах малоокислительной зоны, и продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны, направляемой в окислительную зону, равно масс.% (10-30):(70-90).

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически представлен разрез печи малоокислительного нагрева, реализующей предложенный способ.

Печь включает следующие элементы: горелку-экзогенератор 1, горелку 2 с высоким коэффициентом избытка воздуха, рекуператоры 3, 4 включающие устройства дожигания, систему 5 подачи первичного воздуха, систему 6 подачи вторичного воздуха, нагреваемое металлическое изделие 7, корпус 8 печи, выходы 9, 10 дымовых газов, входы 11, 12 подачи газа.

Способ по предложенному изобретению осуществляется следующим образом.

Предлагаемый способ малоокислительного нагрева построен на принципе аэродинамического разделения малоокислительной и окислительной зон печи нагрева.

В горелки-экзогенераторы 1 и горелки-теплогенераторы 2 подается газ соответственно через входы 11, 12 подачи газа.

Горелки 1 и 2 оборудованы индивидуальными рекуператорами 3, 4 с встроенными устройствами дожигания продуктов неполного горения.

Воздух, подаваемый на горение, разделяется на два потока. Первичный воздух из системы 5 поступает в горелки 1 и 2 для сжигания газа, а вторичный воздух из системы 6 поступает в устройства дожигания рекуператоров 3 и 4.

В камерах горения горелок 1 производится сжигание газа с недостатком подогретого в рекуператорах 3 первичного воздуха с получением экзогаза, который направляется в нижнюю малоокислительную зону печи с коэффициентом избытка воздуха 0,4-0,6, экранируя металл нагреваемого изделия 7 от воздействия на него продуктов полного горения верхней окислительной зоны печи.

Продукты неполного сгорания малоокислительной зоны в количестве 70-90 масс.% поступают в верхнюю окислительную зону печи с коэффициентом избытка воздуха 3,0-5,0, где происходит их дожигание в рекуператорах 4 с передачей выделившейся теплоты в виде излучения нагреваемому изделию и последующее удаление через выходы 10.

Часть продуктов неполного сгорания малоокислительной зоны - экзогаз в количестве 10-30 масс.% - поступает в рекуператоры 3 нижней зоны печи, оборудованные устройствами дожигания продуктов неполного сгорания, в которых происходит нагрев воздуха и газа, поступающих на горение.

Для уменьшения зоны смешения восстановительного - экзогаза, и окислительного потоков, с целью исключения диффузии кислорода из окислительной зоны к поверхности нагреваемого изделия скорости истечения потоков задаются равными, за счет чего нагреваемое изделие всегда омывается потоком восстановительных газов, что обеспечивает малоокислительный нагрев изделия.


СПОСОБ МАЛООКИСЛИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 235.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bca

Способ обработки канала алмазной вставки сопла

Изобретение относится к способу изготовления алмазных сопел, в частности к обработке струеформирующего канала алмазной вставки сопла для газо- и гидроабразивных устройств. Канал вставки сопла подвергают черновому шлифованию крупнозернистым алмазным микропорошком. Затем проводят окончательную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472608
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f25

Способ варки стекломассы и стекловаренная печь с барботированием слоя стекломассы

Изобретение относится к способу варки стекла и стекловаренной печи с барботированием слоя стекломассы. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности печи, стабилизация физических свойств стекломассы, интенсификация процессов силикатообразования, осветления и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473474
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b48

Способ обработки железорудных окатышей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения железорудных окатышей. Сформированные путем окомкования влажной шихты в окомкователях окатыши упрочняют обжигом. После обжига окатыши обрабатывают в импульсном магнитном поле прямоугольной формы, число импульсов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476607
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e15

Способ переработки низкосортных молибденитовых концентратов

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки и разложения низкосортных молибденитовых концентратов с получением молибдата кальция, пригодного для выплавки ферромолибдена. Способ включает двустадийную обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477328
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30c6

Комбинированный алмазный инструмент для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к алмазным инструментам, предназначенным для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой на входной части отверстия путем его отклонения от оси сверления. Инструмент содержит хвостовик и рабочую головку, установленную на конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478024
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.312d

Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке силикатных руд, отвалов, техногенных продуктов, преимущественно силикатных никелевых руд. Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд включает рудоподготовку руды дроблением, классификацией и сортировкой, биодеструкцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478127
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3132

Высокопрочный сплав на основе алюминия с добавкой кальция

Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 100-150°С, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478132
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3138

Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения многослойного износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на режущем инструменте и может быть использовано в металлообработке. Наносят слой сложного нитрида титана-алюминия и слой нитрида хрома при вращении покрываемой подложки относительно распыляемых катодов. Между слоем сложного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478138
Дата охранного документа: 27.03.2013
Показаны записи 1-10 из 235.
10.01.2013
№216.012.18ee

Способ удаления титана из высокохромистых расплавов

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для рафинирования от титана сталей и сплавов на железной основе, в частности для рафинирования ферросплавов хрома с различным содержанием углерода. В способе производят выпуск металла из печи в ковш, наводят на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471874
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bca

Способ обработки канала алмазной вставки сопла

Изобретение относится к способу изготовления алмазных сопел, в частности к обработке струеформирующего канала алмазной вставки сопла для газо- и гидроабразивных устройств. Канал вставки сопла подвергают черновому шлифованию крупнозернистым алмазным микропорошком. Затем проводят окончательную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472608
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f25

Способ варки стекломассы и стекловаренная печь с барботированием слоя стекломассы

Изобретение относится к способу варки стекла и стекловаренной печи с барботированием слоя стекломассы. Техническим результатом изобретения является увеличение производительности печи, стабилизация физических свойств стекломассы, интенсификация процессов силикатообразования, осветления и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473474
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2b43

Устройство для обработки металлического расплава рафинирующим шлаком

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к обработке металлического расплава рафинирующим шлаком. Устройство содержит открытую снизу, частично погружаемую в металлический расплав, емкость, в которой установлена огнеупорная перегородка, образующая рафинировочную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476602
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2b48

Способ обработки железорудных окатышей

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для упрочнения железорудных окатышей. Сформированные путем окомкования влажной шихты в окомкователях окатыши упрочняют обжигом. После обжига окатыши обрабатывают в импульсном магнитном поле прямоугольной формы, число импульсов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476607
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e15

Способ переработки низкосортных молибденитовых концентратов

Изобретение относится к гидрометаллургии редких металлов, в частности молибдена, и может быть использовано для переработки и разложения низкосортных молибденитовых концентратов с получением молибдата кальция, пригодного для выплавки ферромолибдена. Способ включает двустадийную обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477328
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30c6

Комбинированный алмазный инструмент для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к алмазным инструментам, предназначенным для получения отверстий с задней подрезкой и выточкой на входной части отверстия путем его отклонения от оси сверления. Инструмент содержит хвостовик и рабочую головку, установленную на конце...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478024
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.312d

Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке силикатных руд, отвалов, техногенных продуктов, преимущественно силикатных никелевых руд. Способ извлечения металлов из силикатных никелевых руд включает рудоподготовку руды дроблением, классификацией и сортировкой, биодеструкцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478127
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3132

Высокопрочный сплав на основе алюминия с добавкой кальция

Изобретение относится к области металлургии материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок при температурах до 100-150°С, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478132
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3138

Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения многослойного износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия на режущем инструменте и может быть использовано в металлообработке. Наносят слой сложного нитрида титана-алюминия и слой нитрида хрома при вращении покрываемой подложки относительно распыляемых катодов. Между слоем сложного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478138
Дата охранного документа: 27.03.2013

Похожие РИД в системе