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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.