Хороший автор! Понятные обьеснения
Информация о работе
Подробнее о работе
Расчет многозонной методической печи с шагающими балками для нагрева заготовки сечением 300×360 мм, длиной 9790 мм.
- 40 страниц
- 2020 год
- 3 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Введение 3
1 Общая часть 4
1.1 Описание печи и управление процессом нагрева заготовок. 4
1.2 Тепловой и температурный режим методических печей. 6
1.3 Основные дефекты нагрева металла и его причины 8
2. Специальная часть. 8
2.1. Расчет горения топлива. 9
2.2. Предварительное определение основных размеров печи. 15
2.3. Расчет теплообмена излучением в рабочем пространстве печи. 15
2.4. Расчет времени нагрева металла 23
2.5. Уточнение основных размеров печи. 29
2.6. Тепловой баланс печи 31
3. Промышленная безопасность и охрана труда 38
Литература 41
1.1 Описание печи и управление процессом нагрева заготовок.
Тип – нагревательная, методическая с верхним и нижним отоплением и шагающими балками, предназначенная для нагрева заготовок перед прокаткой.
Металл загружается в печь и выгружается из нее с помощью машины безударной посадки и выдачи заготовок. На стороне загрузки и выгрузки металла из печи установлены рольганги с десятью роликами на каждой стороне. Центровка блюмов при посаде в печь производится в соответствии со схемой загрузки с помощью лазерных приборов и фотоэлементов. Движение шагающих балок, подъем безударных машин, загрузочных и разгрузочной заслонок выполняется с помощью гидравлических систем, а перемещение машин, электромеханической системой.
Окалина, падающая через отверстия в топке, проталкивается лопастями к загрузочному концу печи и выгружается в контейнер под печью
Печь разделена на десять зон регулирования температуры.
...
1.2Тепловой и температурный режим методических печей.
Основным процессом, протекающим в рабочем пространстве печи, является теплообмен, связанный с сжиганием топлива и движением газа. По отношению нагреваемому металлу процесс теплообмена в рабочем пространстве печи делится на внешний и внутренний. При внешнем теплообмене тепло передается от продуктов горения топлива и кладки печи к поверхности нагреваемого металла. В методических печах внешний теплообмен осуществляется главным образом путем излучения.
При внутреннем теплообмене тепло распространяется внутри нагреваемого металла. Условия внешнего и внутреннего теплообмена определяются температурным и тепловым режимом печи.
Температура в методических печах изменяется по длине печи. Характер изменения температуры по длине печи определяется количеством и назначением зон печи
Первая(по ходу металла) зона изменяющейся по длине температур называется методической зоной.
...
2.1. Расчет горения топлива.
Расчет горения газообразного топлива представлен в таблице 2.
Правильность расчета горения газообразного топлива проверяем составлением материального баланса.
Поступило топлива, кг
Всего поступило топлива 1664,4кг
Поступило воздуха, кг
Всего воздуха: 29760 кг
Поступило воздуха и топлива: 31424,4 кг
Получено при горении, кг
Итого получено при горении топлива: 31444,1 кг
Расчет калориметрической температуры
Начальная энтальпия продуктов горения
(1)
Vп = 10,96 м3/м3 – действительный объем продуктов сгорания
Lп = 10,32 м3/м3– действительный расход воздуха
iв = 532, 08 кДж/м3 – энтальпия воздуха при температуре 400
Фактическая теплота сгорания:
(2)
Низшая теплота сгорания топлива определяется по формуле:
кДж/м3
По полученному значению начальной энтальпии предполагаем температуру дымовых газов путем подбора. Приложение 2 [2].
...
2.3. Расчет теплообмена излучением в рабочем пространстве печи.
Степень развития кладки печи.
(4)
Методическая зона
Сварочная зона 1 и 2
Томильная зона
Эффективная длина луча в рабочем пространстве печи.
Методическая зона
Сварочная зона 1 и 2
Томильная зона
Парциальное давление газов CO2 и H2O.
Произведение парциального давления CO2 наэффективную длину луча.
Методическая зона
Сварочная зона 1 и 2
Томильная зона
Произведение парциального давления H2Oна эффективную длину луча.
Методическая зона
Сварочная зона 1 и 2
Томильная зона
Степень черноты газов CO2 и H2O и коэффициента β при температуре печи находится по номограмме рис. 13-15, с. 50 [2].
Температура печи в 1-ой сварочной зоне.
Температура печи в 2-ой сварочной зоне.
Температура печи в методической зоне усредняется.
Температура печи при переходе из методической в 1-ую сварочную зоны.
Температура печи в томильной зоне.
...
2.4. Расчет времени нагрева металла
Методическая зона
Температурный критерий поверхности заготовки:
Для углеродистой стали при средней по массе температуре металла
,
По приложению 9 [2] с. 363 находим теплопроводность , коэффициент температуропроводности.
Критерий Bi при двухстороннем нагреве определяем по формуле:
, следовательно, тело термически массивное и время нагрева заготовки рассчитываем по формуле:
Где – критерий Фурье,
По найденным значениям и по номограммам на рис. 22 [2] для поверхности пластины находим критерий Фурье.
тогда время нагрева заготовки в методической зоне печи равно:
Находим температуру центра сляба в конце методической зоны. Согласно номограмме на рис. 24 для центра пластины при и температурный критерий . Теперь легко найти температуру центра сляба по формуле:
,
Определение времени нагрева металла в 1-ой сварочной зоне
Находим среднюю по сечению температуру металла в начале 1-ой сварочной (в конце методической) зоны.
...
2.6. Тепловой баланс печи
Приход тепла
1. Тепло от горения топлива определяем по формуле:
Здесь B – расход топлива, м3/ с при нормальных условиях
2. Тепло вносимое подогретым воздухом определяем по формуле:
3. Тепло экзотермических реакций (принимая, что угар металла составляет 1%) определяем по формуле:
, кВт
5650 – количество тепла, получаемое от окисления железа, кДж/кг.
Расход тепла.
1. Тепло, затраченное на нагрев металла определяем по формуле:
, кВт
2. Тепло уносимое уходящими дымовыми газами определяем по формуле:
, кВт
Энтальпию продуктов сгорания при температуре находим с использованием приложения 2 [2]
3. Потери тепла теплопроводностью через кладку.
Потерями тепла через под в данном примере пренебрегаем. Рассчитываем только потери тепла через свод и стены печи.
Потери тепла через свод.
Площадь свода принимаем равной площади пода 357,67 м2; толщина свода 0,3 м, материал шамот.
...
3. Промышленная безопасность и охрана труда
Основные опасности и риски в прокатном производстве.
Процесс получения готовой продукции в прокатном цехе связан с использованием большого количества горячего (до 1300℃) металла, образованием лучистого и конверторного тепловыделения. Металл нагревается в методических печах с применением смеси кокосового, доменного и природного газов. На стане используется природный газ, кислород, горючие вещества, оборудование, работающее под давлением, применяются грузоподъемные и другие механизмы.
...
1. Теплотехника металлургического производства: учебное пособие для вузов: в 2 частях / В.А. Кривандин, В.В. Белоусов, Г.С. Сборщиков [и др.]. – Москва:
МИСИС, 2002.
4.1: Теоретические основы. – 2002. – 608 с.
4.2: Конструкция и работа печей. – 2002. – 736 с.
2. Теория, конструкция и расчеты металлургических печей: учебник для техникумов: в 2 частях / В.А. Кривандин, Б.С. Мастрюков; под научной ред. В.А. Кривандина. – 2 – изд., перераб. и доп. – Москва: Металлургия, 1986.
4.2: Расчеты металлургических печей. – 1986. – 376 с.
3. ТИ 899 – РБЦ – 02 – 2012. Нагрев заготовок в методической печи с шагающими балками рельсобалочного цеха. Технологическая инструкция: утверждена директором по рельсовому прокату АО ЕВРАЗ-ЗСМК от 31.07.12: введена в действие 10. 08.12 / разработана УТПРП, РБЦ, ОМТЦКЛК АО ЕВРАЗ “ЗСМК”, - Новокузнецк, 2012. – 48 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
