Проект четырехзонной методической толкательной печи для нагрева заготовок из стали - Курсовая работа

Развитие прокатного и трубного производства идет по пути разработки и внедрения наиболее современным технологических процессов с высокой степенью автоматизации, механизации и с применение вычислительных машин. Во многих производствах качество работы печи определяет качество энергоемкости оборудованием, потребляющим значительное количество топлива, а также электроэнергии. От работы печей в значительной мере зависят количественные и качественные показатели производства в различных отраслях промышленности. Нагрев является технологическим процессом, в результате которого металл становится пластичным, а форма и размеры почти не изменяются. Для нагревов блюмов и слябов широко применяются методические печи, в которых заготовки, соприкасаясь друг с другом, заполняют весь под печи и продвигаются через печь с помощью толкателя.Наряду с тепловым и температурным режимом определяющее значение для работы этих печей имеет метод транспортирования металла через печь. В таких печах лежащие на поду и соприкасающиеся друг с другом заготовки задаются и перемещаются в печи при помощи специального механизма-толкателя. При торцевой выдаче функции выталкивателя выполняет толкатель: задавая очередную заготовку в печь, он перемещает все заготовки и выталкивает ближайшую к окну выдачи заготовки. Печи с роликовым подом представляют собой весьма совершенную и перспективную конструкцию проходных печей с механизированным подом. В толкательных печах металл в лучшем случае может нагреться с двух сторон, тогда как в печах с шагающим подом нагрев металла происходит как минимум с трех сторон.Чем выше температура в печи, в которую попадает холодный металл, тем быстрее растет температура поверхности металла. В I зоне (методической) происходит нагрев металла; во II зоне (сварочной) - нагрев металла до тех пор, пока его поверхность не достигнет конечной температуры нагрева; в III зоне (томильной) при неизменной температуре поверхности осуществляется выравнивание температуры по толщине металла. Методический режим нагрева металла имеет место в тех случаях, когда при встречном движении металла и дымовых газов горелочные устройства располагают на одном конце рабочего пространства в зоне интенсивного нагрева металла, в дымоотводные каналы - на другом, где металл загружается в печь. Нельзя, разумеется, утверждать, что метод транспортировки металла не оказывает влияния на интенсивность его нагрева и, как следствие, на температуру в печи. Металл поступает в зону наиболее низких температур и, продвигаясь навстречу дымовым газам, температура которых все повышается, постепенно (методически) нагревается.При нижнем обогреве вдоль печи прокладывают глиссажные трубы, по которым движется металл. В томильной зоне глиссажных труб нет, так как в местах соприкосновения заготовки с водоохлаждаемыми трубами металл прогревается хуже, и на его поверхности образуются темные пятна. Для печей с боковой выдачей устанавливают не только толкатель, но и выталкиватель, поэтому такие печи при размещении в цехе требуют больших площадей. Подсосанный в печь холодный воздух вызывает излишний расход топлива и способствует интенсивному зарастанию подины печи образовавшейся окалиной. Для увеличения числа заготовок и, как следствие, для увеличения производительности печи под печи делают наклонным на 6 - 80.Рассчитать четырехзонную методическую печь с производительностью Р=30 кг/с, для нагрева слябов стали сечением 250?1000?3800 . Начальная температура нагрева поверхности металла t =20?С, конечная температура нагрева поверхности металла t =1230?С. Составляющие газа Содержание Реакции горения Требуется О ,м?С ним поступает N , м?Всего воздуха, м?Продукты сгорания, % Теплоту сгорания топлива , КДЖ/м , находим по формуле (1) Физическое тепло подогретого воздуха Q , КДЖ/м , находим по формуле (2) Энтальпию продуктов сгорания , КДЖ/м , находим по формуле (3)Ориентировочные размеры печи, при двухрядном расположении заготовок B, м, находим по формуле (6)Температуру уходящих из печи дымовых газов принимаем равной °С; температуру печи в томильной зоне на 50°С выше температуры нагрева металла, т.е.

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение и работа методических печей

1.2 Тепловая работа печи

1.3 Конструкция четырехзонной методической печи

2. Специальная часть

2.1 Расчет горения топлива

2.2 Предварительное определение размеров печи

2.3 Расчет времени нагрева металла

2.3.1 Определение времени нагрева металла в методической зоне

2.3.2 Определение времени нагрева металла в I сварочной зоне

2.3.3 Определение времени нагрева металла во II сварочной зоне

2.3.4 Определение времени томления металла

2.4 Расчет размеров печи

2.5 Тепловой баланс печи и расход топлива

3. Техника безопасности при обслуживании печи

Список используемой литературы

Развитие прокатного и трубного производства идет по пути разработки и внедрения наиболее современным технологических процессов с высокой степенью автоматизации, механизации и с применение вычислительных машин.

Во многих производствах качество работы печи определяет качество энергоемкости оборудованием, потребляющим значительное количество топлива, а также электроэнергии. От работы печей в значительной мере зависят количественные и качественные показатели производства в различных отраслях промышленности. В настоящее время печная теплотехника стала важным и самостоятельным разделом науки. По мере развития металлургии развивалось и теория печной теплотехники.

Одна из главных задач - получение продукта высокого качества. Назначение нагрева - подготовить металл к прокатке, т.е. сталь нагревается до состояния пластичности. Нагрев является технологическим процессом, в результате которого металл становится пластичным, а форма и размеры почти не изменяются.

Для нагревов блюмов и слябов широко применяются методические печи, в которых заготовки, соприкасаясь друг с другом, заполняют весь под печи и продвигаются через печь с помощью толкателя. При загрузке в печь новой заготовки, одна нагретая выходит из печи.

В методической печи имеются: методическая, одна или две сварочных и томильная зоны. В современных печах для нагрева легированных сталей таких зон (6), металл в печи движется по глисажным трубам, которые охлаждаются водой.

Большая заслуга в разработке теоретических и практических вопросов теплотехники принадлежат ученым М. А. Глинкову, Н.Н. Доброхотову, Г. П. Иванцову, В. Н. Тимофееву и др.