Тепловые расчеты нагревательных колодцев: Рекомендации к выполнению курсовых проектов по дисциплине "Тепловая работа и конструкции металлургических печей", страница 7

Первый  период  нагрева  горячих  слитков  может  заканчивать-ся  в  области  регулярного  или  нерегулярного  режима.  Узнать  в  какой области  он  будет  заканчиваться  в  данном  конкретном  случае   можно  путем  сравнения  температуры  оси  слитка  в  конце  первого  периода t ц1  со  средней  по  сечению  в  начале  нагрева  `t н .  Если  получится  t¢ц1>`t н ,то  это  будет  означать,  что  первый  период  нагрева  будет  заканчиваться  в  области  регулярного  режима,  и  расчет  его  продолжительности,  приведенный  выше,  правилен.  Ес-ли  же  t¢ц1<`t н ,  то  для  определения  t1  нужно  будет  использовать  графики  Приложений  Д  и  Е.  При  этом  нужно  будет   определить  величину  отношения  `q 1/q с  и  относительную  разность  температур  J¢n1=2`l¢1(tn1 – tцн)/qcS.По  ним,  используя  графики  Приложений Д  или  Е,  можно  найти  число  Фурье  Fo¢,  а  затем – относительную   температуру  оси  слитка  t¢ц1 = t n1 + J¢ц1 × qc S/ 2`l¢1  и  среднюю  по  сечению  температуру  `t¢1 = t n1 – 2 (t n1 - t¢ц1)/(k ф + 2).

Для  уточнения  расчета  необходимо  затем  принять  l1  по `t¢1,  уточнить`l 1 = 0,5 (l н  + l 1)  и  повторить  все  расчеты,  вплоть  до `t1.

Теплоемкость  металла,  средняя в  интервале  от  `t н до`t1 ,         `с1= (`t1c1-`t н cн) / (`t1-`t н );  коэффициент  температуропроводности,  средний  в  этом  же  интервале,  `а1 =`l 1/ g`с1;  продолжительность  первого  периода  t1= S2Fo1/`a1;  энтальпия  металла  в  конце  первого  периода  i1=`t1c1.

Продолжительности интервалов  второго  периода  рассчитываются  так  же,  как  и  для  холодных  слитков (  см.  начало  этого  раз-дела).

6    РАСЧЕТ   НЕРЕГУЛЯРНОГО  РЕЖИМА

Длительность  этого  режима  определяется  значениями  чисел  Фурье,  указанными  в  абзаце,  следующем  за  уравнением  (5).  Обо-значим  эти  численные  значения  через  Fo r .Тогда   для  холодных  слитков   продолжительность    периода    нерегулярного    режима      t r = S2 Fo r/ a r ,  а  коэффициент    температуропроводности    металла   в   области   этого  режима    а r @`a1.  Плотность  теплового  потока  в  конце   периода  нерегулярного  режима  q r = q н – (q н – q1 )t r/t1.

При  горячем  посаде  для  Fo r  и  отношения  `q1/qc  по  Прило-жениям  Д  или  Е  нужно   найти   относительную   температуру   оси  Jцr,  и  температуру   оси  t цr = t цн + JцDt н .

При  холодном  посаде  в  конце  периода  нерегулярного  режима  перепад  температуры  по  сечению  Dtн= qнrS / 2`l1;  температура  оси  слитка  tцr = tн ;  температура  поверхности  слитка tnr= t н + Dt нr .

7  ОСНОВНЫЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ  ЯЧЕЙКИ

Производительность ячейки в теплотехнический час

Pт т= 3600 Vм g / t т т

Здесь  Vмg -  масса  металла  в  ячейке  ( садка).

Длительность  всего  цикла работы колодца называется технологической.  Она   включает  в  себя  теплотехническую   продолжительность  t тт , продолжительность  загрузки  слитков t з , составляющую в среднем 1 минуту  на  слиток, продолжительность выдачи t в , зависящую  от  скорости  прокатки одного слитка ( примерно 1,5  минуты на один  слиток),  продолжительности  подготовки  колодца  t п (15…20 минут  при  сухом  шлакоудалении,  6…9  минут  при  периодическом жидком,  0 –  при  непрерывном  жидком).   Поэтому  технологическая производительность  ячейки  Ртх = 3600Vм g /t тх, будет ниже теплотехнической.

Если учесть простои на ремонт оборудования и самих колодцев, то производительность станет еще меньше , а удельный расход топлива – выше.

В  зависимости  от  конструкции   колодцев  необходимо  выбрать  средний  за  первый  период  коэффициент  рекуперации  тепла:  для   регенеративных  с  подогревом  топлива (газового)  и   воздуха     `kр = 0,55…0,65;  для  рекуперативных  с  центральной  горелкой  при  подогреве  топлива  и  воздуха  `k р = 0,42…0,46;  для  рекуперативных  с  одной  верхней  горелкой  при  подогреве  только  воздуха        `k р = 0,38…0,42.

Если  по  каким  либо  причинам  температуры  подогрева  топлива  и  воздуха  должны  быть  заданы,  то  коэффициент рекуперации           `k р= (`t т c т + L n`t в c в  )/ V n`t г1`cг1.