Проект тепловой работы камерной термической печи с выкатным подом ЭСПЦ ЧерМК ОАО Cеверсталь (стр. 3 из 3)

· Для определения плотности результирующего излучения на металл предварительного определим комплексы M₁, B₁, A₁ используя формулы (23)-(25):

(23)

(24)

(25)

где

- формула(22), для первого интервала;

- степень черноты кладки печи, справочные данные;

- степень черноты металла, справочные данные;

- формула(15);

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

Вт/м² (26)

где С₀ - постоянная Стефана – Больцмана, Вт/м²К;

Т_СР.Г1, Т_СР.М1, Т_СР.К1 – температуры соответственно дымов газов, металла и кладки для первого интервала нагрева, (17),(18),(19),К;

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

, Вт/м²К (27)

Вт/м²К

· Поскольку в печи преобладает излучение, принимаем, что теплоотдача конвекцией составляет 10% от всего тепла, поступающего а печь. Тогда коэффициент теплоотдачи конвекций будет равен:

, Вт/м²К (28)

Вт/м²К

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.

1. Филимонов Ю. П., Громов Н. С. Топливо и печи М.: Металлургия, 1987 – 320 с.