Тепловые расчеты нагревательных колодцев: Рекомендации к выполнению курсовых проектов по дисциплине "Тепловая работа и конструкции металлургических печей"

Страницы работы

Содержание работы

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра теплофизики и промышленной экологии

ТЕПЛОВЫЕ  РАСЧЕТЫ

НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ

КОЛОДЦЕВ

Рекомендации к выполнению курсовых проектов

по  дисциплине “Тепловая работа и конструкции

металлургических печей”

Специальность 110300 – “Теплофизика, автоматизация

и экология промышленных печей”

Новокузнецк   2002

УДК 621.733 (075)

Тепловые расчеты нагревательных колодцев: Рекомендации к курсовым и дипломным проектам / Сост. Г.В. Самохвалов: СибГИУ- Новокузнецк, 2002.-  с.

Изложены рекомендации по тепловому расчету пламенных нагревательных колодцев для нагрева слитков стали под прокатку.

Предназначены для студентов специальности 110300 - “Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей”.

Рецензент – кафедра теплогазоснабжения  и вентиляции (зав. кафедрой – ).

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

ВВОДНАЯ  ЧАСТЬ

В пламенных колодцах греют холодные и горячие слитки из различных марок сталей, от малоуглеродистых до высоколегированных, перед прокаткой их на обжимных станах до температуры 1050… 1300 оС.

В настоящее время используют как рекуперативные так  и регенеративные  колодцы,  но  в  новых  цехах  последние   не  строят,  несмотря  на  их  высокую   производительность.  В  существующих   це-хах  их  понемногу   совершенствуют,  улучшают  систему  отопления,  тепловые  и  температурные   режимы,  но  так  и  не  находят  возможностей   их  автоматизации.

По характеру работы колодцы относятся к печам периодического действия с переменными во времени тепловым и температурным режимами.

Слитки из мягкой стали, даже холодного посада, нагревают по двухступенчатому режиму – первый период проводят с постепенным повышением температуры печи  при постоянной тепловой мощности, а второй период – при постоянной температуре печи, то есть при понижающейся к концу нагрева тепловой мощности.

Высокоуглеродистые и легированные стали при холодном посаде нагревают по трехступенчатому режиму – первый период ведут при постоянной, но ограниченной тепловой мощности до температуры оси слитка примерно 500оС, второй период – при постоянной во времени максимальной тепловой мощности до контрольной температуры  печи, а третий период – при постоянной, контрольной, температуре печи. При горячем посаде слитков любых марок стали применяют двухступенчатый режим нагрева, как для мягких сталей.

Период нагрева при постоянной температуре печи, равной контрольной, осуществляется с целью выравнивания температуры по сечению слитков. Такой способ выравнивания довольно просто осуществляется и потому предпочтителен, хотя с теплотехнической точки зрения наименее выгоден.

На большинстве металлургических заводов стараются использовать остаточное  тепло после  сталеплавильных процессов и поэтому   греют  горячие слитки с температурой наружной поверхности 750…1000 оС. Объем горячего посада и температура слитков зависят от уровня организации производства и технологии подготовки слитков.

Ячейки регенеративных многоместных колодцев проектировали шириной 2,3 и длиной 4…4,5 м, емкостью шесть слитков. В процессе реконструкции их ширину местами увеличили до 4 м. А длину – до 5,7 м, за счет сокращения толщины разделительных стенок и длины регенераторных насадок. В  группе  обычно  по  четыре  ячейки,  они  имеют одну общую дымовую трубу и щит контроля и управления;  вентилятор – один на каждую ячейку. Глубина ячейки 3,1…3,3 м.

Группа рекуперативных колодцев с отоплением из центра пода состоит из двух ячеек, имеющих общую дымовую трубу и раздельные вентиляторы. Ширина ячеек 4,6 …4,8 м,  длина – 4,8 …5,1 м, глубина – 3,1 …3,3 м. Вследствие наличия перепада давления между воздухом и дымом  в  рекуператоре  утечки  воздуха  на  дымовую  сторону сос-тавляют от 25  в  начале  и  до 60% в конце   кампании   колодцев,  что приводит к снижению тепловой мощности.  Для покрытия этих потерь прибегают  к  подаче  дополнительного  воздуха, помимо  рекуператора,  а  для  уменьшения  утечек  устанавливают  эжекторы  между  горелкой  и  рекуператором.                                                                            Группа рекуперативных колодцев с одной верхней горелкой состоит из двух, а чаще – из четырех ячеек шириной 3м, длиной 9,85м и глубиной  4,4м.  Воздух  из  рекуператоров отсасывается  эжекторами, использующими  от 10 до 15%  воздуха,  необходимого  для сжигания топлива. Этот воздух подогревают в трубчатых стальных  рекуператорах от 250 до 3000С, а основную часть воздуха подогревают в керамических трубчатых рекуператорах до 800 … 8500С.

Коэффициент заполнения рабочего пространства ячеек регенеративных колодцев обычно равен 0,2 …0,3, а масса садки колеблется от 45 до 80т. У колодцев с центральной горелкой коэффициент заполнения равен 0,1…0,15, масса садки – от 45 до 105т. У колодцев с одной верхней горелкой коэффициент заполнения составляет 0,09… 0,12, а масса садки – от 80 до 145т.

Похожие материалы

Информация о работе