Проект тепловой работы камерной термической печи с выкатным подом ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Cеверсталь»

Суммарный коэффициент  теплоотдачи конвекций будет  равен: 

                            Вт/м²К 

• Для определения  критерий Bi, для расчетов берем толщину сляба с учетом двустороннего нагрева, т.е.

                             , м                                                                                           (29)

 

где - коэффициент несимметричности нагрева, справочные данные;

       h – толщина сляба, м  

                            

Тогда критерий Bi составит:  

                                                                                                                      (30)

Где - коэффициент теплопроводности металла, определяют по средней температуре металла, справочные данные, Вт/м²К                                                                      

                               

• Температурный критерий для поверхности сляба определим по формуле (31):

 

                                                  ^,                                                                                                  (31)     

                                                 
 

• По справочным данным (монограммы Будрина) определим  критерий Фурье для поверхности сляба, по которому найдем температурный критерий для центра сляба и время нагрева металла в первом интервале, используя формулу (32):

 

Fo_П.1=1;        =0,79; 

Время нагрева металла:

                                  ,С    (32) 

Где Fo – критерий Фурье, для первого интервала нагрева определен выше;

      а  – коэффициент температуропроводости  металла, справочные данные, определяют  по средней температуре металлов  температурном интервале, цифру  следуем умножить на 10^-6,м²/с;

                                                

• Температура центра сляба в коне первого периода нагрева составит:

 

                               , ⁰С                                                (33) 

                               ,⁰С 

• Определим время  нагрева металла во втором температурном  интервале, используя те же формулы.

Средние температуры  дымовых газов, металла и кладки печи(17-19)

                              t_CР.М.2=0.5(594,7+650)=622,35 ⁰С 

                              t_CР.Г.2=0.5(750+810)=780 ⁰С 

                              t_CР.К.2=0.5(622,35+780)=701,2 ⁰С 

• По ранее  найденным произведениям парциального давления на эффективную длину луча (формулу 22), по t_СР.Г2 определим степень черноты дымовых газов:

 

=0,145;            =0,3;                  =1,09 

            =0,145+0,3*1,09=0,472

• Определим комплексы М, В, А, используя формулы (23-25):

 

 

• Теперь можно  определить плотность результирующего излучения на металл (формула 26):

 

 

• Коэффициент теплоотдачи излучением в первом интервале периода нагрева можно определить по формуле (27):

^ИЗЛ₂=  

^К₂=0,1*128,5=12,85

Суммарный коэффициент  теплоотдачи будет: 

                              =128,5+12,85=141,7 

• Для определения  критерия Bi, для расчетов берем толщину сляба с учетом двустороннего нагрева

Тогда критерий Bi составит , формула (30): 

                                Bi₂=  

• Температурный критерий для поверхности сляба определим по формуле (31)

 

                              

• По справочным данным (монограммы Будрина) определим критерий Фурье для поверхности сляба, по которому найдем температурный критерий для центра сляба и время нагрева металла во втором интервале, используя формулу (32):

Fo_П.2=  0,5                     =0,94 

Время нагрева металла:

                                   

• Температура центра сляба в конце второго периода нагрева составит (формула 33):

 

                                   t_CР.М.2.Ц=780-0,94*(780-594,7)=605,82^ОС 

• Перепад температур между поверхностью  и центром  сляба в корзине второго периода  нагрева составляет:

                                   t=t^K_М - t_CР.М.2.Ц, С    (34)

                                  t=650-605,82=44,18^ОС 

• С учетом температур, определенных расчетом и практических данных, Принимаем, время выдержки металла  при неизменной температуре рабочего пространства печи ориентировочно составляет примерно 0,5 времени нагрева. Тогда время пребывания сляба в печи составит:

                                   ,ч                                                    (35) 

                                    
 
 
 
 
 
 
 
 

Строим температурный  график

 

           Заключение 

           В пояснительной записке представлен курсовой проект по дисциплине «Теплотехника», на тему «Проект тепловой работы камерной термической печи с выкатным подом ЭСПЦ ЧерМК ОАО «Северсталь».

          Пояснительная записка содержит  две части: общую и специальную.

          В общей части представлена  характеристика печи, футеровка  печи, тепловая работа печи.

          В специальной части приведен расчет горения топлива в результате которого получено, что для полного сгорания 1м³ природного газа требуется 11,03м³ воздуха, в результате образуется 12,031 м³ продуктов сгорания, состоящих из СО₂=9,226%; Н₂О=16,62%; N₂=72,4%; О₂=1,75%.                      
 

                                    Литература 

1. Аксельрод Л. М., Антонов Г. И., Гришенков Е. Е. и  др. Служба огнеупоров – М.: Интермет Инжиниринг, 2002, - 656 с.
2. Григорьев В. П., Нечкин Ю. М., Егоров А. А., Никольский Л. Е. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства – М. МИСИС. 1995 – 512 с.
3. Губинский В. И., Тимошпольский В. И., Несенчук А. П. и др. Расчёты металлургических печей, справочник в 2 т. – М.: Теплотехник, 2009 – 512 с.
4. Кривандин В. А., Филимонов Ю. П. Теория и конструкции металлургических печей, т.1 – М.: Металлургия, 1986 – 479 с.
5. Мастрюков Б. С. Расчёты металлургических печей, т.2 – М.: Металлургия, 1986 – 376 с.
6. Филимонов Ю. П., Громов Н. С. Топливо и печи М.: Металлургия, 1987 – 320 с.