Файл: Известны следующие технологические варианты заливки чугуна.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тепловой баланс может быть составлен:
– для рабочего пространства;
– для рабочего пространства совместно с теплообменными аппаратами (рекуператорами или регенераторами);
– для всей печи с утилизирующими установками, включая котел-утилизатор. Поэтому всегда указывается, для какого типа печи или каких ее элементов произведен расчет теплового баланса. Для непрерывно действующих печей тепловой баланс составляется на единицу времени, размерность каждого слагаемого в этом случае Ватт. Для печей периодического действия баланс учитывает работу печи за период (цикл), при этом размерность слагаемых — Дж/период. Часто тепловой баланс составляют на единицу выпускаемой продукции (Дж/т чугуна, Дж/т стали), на единицу сжигаемого топлива (Дж/м3 для газообразных топлив, Дж/кг для жидких и твердых топлив). Перевод составляющих баланса с одной размерности на другой осуществляется просто: для этого надо располагать сведениями о производительности печи или данными о расходе топлива. Для большей наглядности при сопоставлении и анализе составляющие теплового баланса вычисляются также в процентах.
70. Теплопроизводительность печи(полезная тепловая мощность) Qn – количество тепла, воспринимаемого сырьем в единицу времени. На современных трубчатых печах этот показатель достигает 7…60 МВт и 100 МВт на крупных установках.
Тепловой коэффициент полезного действия – отношение количества тепла, воспринимаемого сырьем Qn, к полному количеству тепла, выделяемому при сгорании топлива :
Тепловой коэффициент показывает эффективность использования тепла, образующегося при сгорании топлива. Величина η зависит от коэффициента избытка воздуха, температуры дымовых газов на выходе из печи, размеров печи, состояния тепловой изоляции и т.п. Тепловой коэффициент полезного действия современных трубчатых печей достигает 60…80 % (при использовании подогретого воздуха η ≈ 90%) [3, с. 358].
Теплонапряжение поверхности нагрева – количество тепла, переданного через единицу поверхности нагрева в единицу времени
Теплонапряжение поверхности нагрева характеризует степень эффективности передачи тепла. Превышение q более предельной величины ведет к снижению механической прочности металла, повышению возможности образования окалины на наружной поверхности труб и отложению кокса на внутренней.
Средние значения теплонапряжения конвективной поверхности qк находятся в пределах от 8 до 17,5 кВт/м2. Тепловое напряжение топочного объема – количество тепла, выделяемого при горении топлива в единице объема топки в единицу времени. В современных трубчатых печах эта величина составляет 40…80 кВт/м3 и характеризует эффективность использования объема топки. Температура дымовых газов на перевале Тп – температура, при которой дымовые газы поступают в конвективную камеру. Она показывает распределение тепла между радиантной и конвективной камерами и составляет 975…1175 К. Увеличение температуры дымовых газов на перевале может вызвать коксообразование и пригар радиантных труб.
Коэффициент прямой отдачи топки – отношение количества тепла, переданного радиантным трубам Qp, к общему полезному теплу, выделенному при сгорании топлива :
Значение коэффициента прямой отдачи находится в пределах от 0,4 до 0,6. Большему значению коэффициента µ соответствует (при прочих равных условиях) меньшая температура дымовых газов на перевале.
71. Дуговые печи косвенного действия
Горение дуги в таких печах происходит между электродами, которые находятся над расплавленной массой. За счет этого осуществляется тепловой обмен между материалом и источником передачи энергии. Излучение, исходящее от дуги, а также конвекция позволяет нагреть металл до необходимой для его плавки температуры.
Дуговые печи прямого действия
В таких печных устройствах дуга образуется между электрическим проводником и расплавленным металлом, который благодаря этому нагревается. За чет прямого контакта между электродом и материалом происходит высокое испарение металла.
Дуговые печи сопротивления
Особенностью печей сопротивления является то, что дуга образуется внутри переплавляемого материала. Шихта может быть направлено относительно электрического разряда параллельно или последовательно.
Вакуумные дуговые печи
Такие агрегаты относятся к оборудованию прямого действия. Дуга в вакуумных печах горит в парах или инертном газе переплавляемого металла. Процесс происходит при низком давлении. Различают два типа вакуумных печей:
С расходуемым электродом. Дуга в таких устройствах горит между переплавляемым электрическим проводником и ванной жидкого металла.
С нерасходуемым электродом. Электрический разряд возникает между графитовым электропроводником и металлом, который расплавляется.
Индукционные печи
72. Термические печи служат для придания определенных свойств изделиям или их поверхностям. Высокотемпературные печи применяют для нагрева стальных изделий в интервале внутриструктурных превращений (700-1200С), а низкотемпературные для нагрева до 250-700С, то есть ниже области внутриструктурных процессов.
К термическим печам предъявляют более жесткие требования, чем к нагревательным, в отношении равномерности нагрева и строгого поддержания заданной температуры внутри камеры. Горелочные устройства, установленные в таких печах, должны регулироваться в широком диапазоне по расходу топлива в зависимости от режима работы печей.
В термических печах кроме излучения на теплообмен большое влияние оказывает и конвекция, а в низкотемпературных печах конвективный теплообмен даже преобладает. Поэтому качественный нагрев металла может быть достигнут только при равномерном распределении потоков в рабочем пространстве печи. Это достигается устройством выносных топок, правильным выбором и расположением газовых горелок и систем дымоходов, определяющих направление движения потоков продуктов сгорания в печи.
Термические печи главным образом, делятся на камерные со стационарным или выдвижным подом (в которых изделия находятся в неподвижном состоянии) и проходные (в которых изделия перемещаются в рабочем пространстве печи). При обработке изделий в контролируемой защитной атмосфере в рабочем пространстве печи непосредственное сжигание газа исключается, поэтому в этих случаях прибегают к использованию муфельных или колпаковых печей или к печам с радиационными трубами, в которых отсутствует контакт продуктов горения с нагреваемым материалом. Термические печи подразделяются также и по технологическому признаку на печи для отжига, нормализации, закалками и отпуска металлических изделий.В камерной термической печи инжекционные горелки, установленные в нижней части, обогревают ее под. Продукты сгорания поступают в рабочее пространство и удаляются через каналы, расположенные на уровне пода, в вытяжной колпак.