Навигация
Тепловой и температурный режимы
46032
знака
1
таблица
0
изображений
2.1 Тепловой и температурный режимы
Современные нагревательные колодцы являются камерными печами периодического действия с переменным во времени тепловым и температурным режимом. В большинстве нагревательных колодцев нагрев металла осуществляется садками, т.е. после выдачи всех нагреваемых слитков ячейки колодцев вновь загружают слитками. При выдаче и посадке слитков в результате частого открывания крышки кладка рабочего пространства нагревательных колодцев охлаждается. Поэтому при работе колодцев на горячем посаде в первый момент нагрева температура слитков выше температуры поверхности кладки и основной потребитель тепла в этот период – кладка колодца.
Расход тепла поддерживают максимальным до тех пор, пока температура той части слитка, которая нагревается быстрее, не достигнет предельного значения. Этот период называется периодом нагрева. Вслед за ним наступает период выдержки, в течение которого происходит постепенное уменьшение расхода тепла, так как в течение этого времени температура поверхности слитков остаётся постоянной и тепло расходуется только на прогрев слитка по сечению. В этот период температура отходящих продуктов сгорания остаётся приблизительно постоянной.
Тепловую мощность нагревательных колодцев выбирают так, чтобы обеспечить быстрый подъём температуры кладки и поверхности слитков в начале нагрева. При заниженной мощности период нагрева затянется, а период выдержки сократится, и полный цикл нагрева будет нерационально большим. При завышенном максимальном расходе топлива период нагрева сократится, но увеличится неравномерность температуры по сечению слитка и период выдержки затянется. Это также вызовет чрезмерное увеличение длительности полного цикла нагрева.
На работу нагревательных колодцев очень большое влияние оказывает начальная температура слитков. Обычно нагревательные колодцы работают в подавляющей степени на горячем посаде, т.е. в ячейку для нагрева до температуры прокатки (около 1200 ºС) помещают ещё не полностью остывшие после разливки слитки, температура которых 700 – 850 ºС. Чем выше процент горячего посада и начальная температура слитков, тем больше производительность нагревательных колодцев и тем ниже удельный расход тепла на нагрев металла. Процент горячего посада и начальная температура слитков зависят от уровня организации производства на данном предприятии. На тех заводах, где культура производства достаточно высока, горячий посад достигает 95 %, а начальная температура слитков перед нагревом 800 – 850 ºС.
Оптимальное значение тепловой мощности (по химическому теплу топлива) лежит в пределах 200 – 300 МДж/т садки. Рабочая температура в нагревательных колодцах составляет 1350 – 1400 ºС. Для обеспечения такой рабочей температуры нужно сжигать топливо так, чтобы калориметрическая температура горения достигала 2100 – 2200 ºС.
1. Шлакоудаление. В процессе нагрева металла происходит его окисление. Образовавшаяся окалина стекает по граням слитков на подину колодцев и должна быть оттуда удалена. Существуют два метода удаления окалины: сухое шлакоудаление и жидкое.
При сухом шлакоудалении на подину колодца насыпается мелкий коксик, который впитывает окалину и через 5 – 6 всадов вместе с ней удаляется через специальные лючки. Затем сверху при открытой крышке засыпается и разравнивается новая порция коксика.
Вслед за этим металл нагревают вновь.
При жидком шлакоудалении коксик на поду отсутствует; подину выполняют из огнеупорных материалов, не взаимодействующих с окалиной (обычно хромомагнезит); окалина в жидком состоянии удаляется с пода ячейки через специальную летку.
Каждому из этих методов присущи область применения, свои недостатки и преимущества.
Недостатки сухого шлакоудаления:
- непроизводительные затраты времени на засыпку и удаление коксика;
- замедленный прогрев и науглераживание донной части слитка, несколько утопленной в коксик;
- необходимость иметь в цехе хранилище для кокса и плохое санитарное состояние цеха (при засыпке коксика поднимается туча пыли);
- крайне отрицательное влияние коксовой пыли на керамику регенераторов и рекуператоров.
Однако сухое шлакоудаление – это единственный метод удаления окалины в таких конструкциях, где невозможно обеспечить жидкотекучесть окалины на поду ячейки. Этим обстоятельством и определяется область применения метода сухого шлакоудаления.
Жидкое шлакоудаление позволяет устранить недостатки, свойственные сухому шлакоудалению; но и оно также не лишено недостатка, заключающегося в том, что при жидком шлакоудалении неравномерно изнашивается подина колодца, и слитки теряют устойчивость.
2. Футеровка и её служба. В нагревательных колодцах наиболее уязвимы следующие части огнеупорной футеровки:
- подина и нижняя часть стен, поскольку они интенсивно соприкасаются с окалиной и слитками;
- те пояса футеровки стен, на которые опираются слитки;
- футеровка крышки, так как она подвержена действию наиболее высоких температур, колебанию температур и механическому воздействию в связи с частым открыванием и закрыванием крышки;
- керамика регенераторов и рекуператоров (особенно верхние ряды), которая работает в тяжёлых условиях высоких температур, резкой смены температуры, воздействия газовых потоков, несущих окалину и пыль.
Подину колодцев выкладывают обычно в три слоя: 1) внутренний из хромомагнезитового кирпича; 2) шамотный кирпич; 3) внешний теплоизоляционный слой из диатомитового кирпича. При сухом шлакоудалении уровень подины по всей площади колодцев одинаков, при жидком подину выкладывают с уклоном в сторону шлаковой летки.
Стены колодцев также выполняют трёхслойными. Внешний слой – теплоизоляционный, затем слой шамотного кирпича. Внутренний слой в нижней части стен (приблизительно на 1 м высоты) выполняют из хромомагнезита, остальное из динаса. Интенсивнее всего стены изнашиваются на том уровне, где опираются слитки. В связи с этим в этом месте выполняют выступ кладки внутрь колодца. Эти выступы выкладывают из динаса, хромомагнезита, каолинового кирпича. Стойкость выступов из динаса наименьшая.
В настоящее время применяют крышки как с арочной футеровкой, так и с подвесным сводом. И в том, и в другом случае можно применять шамотный кирпич. В последнее время для футеровки крышек всё шире используют каолиновый кирпич. Каолиновый кирпич в футеровке крышек значительно более стоек, поскольку обладает большой огнеупорностью и меньшей дополнительной усадкой.
Керамические рекуператоры, применяемые в нагревательных колодцах, выполняют из восьмигранных трубок. Обычно монтируют 6 – 8 рядов труб, из них два верхних и нижний ряды из карбо-шамотных трубок, остальное – из шамотных.
В рекуператорах насадку следует сменять раз за 1,2 – 2 года.
Смена футеровки крышек осуществляется через 7 – 9 месяцев. В отдельных случаях, чаще всего в регенеративных колодцах, быстро сгорает металлическая рама крышек.
Похожие работы
... индукционных плавильных печей преимущественно в литейных цехах. Кроме того, высокая стоимость высокочастотных питающих преобразователей сдерживает применение высокочастотных плавильных печей. Конструкция и схема питания индукционной печи существенно зависят от наличия или отсутствия железного сердечника. Поэтому индукционные печи рассматриваются далее в соответствии с этим признаком. 2.2 Печи ...
... Фк = 365 × 24 = 8760 ч Номинальный фонд времени – это количество часов в году в соответствии с режимом работы без учета потерь. Так как термическое отделение высокотемпературного отжига анизотропной электротехнической стали работает непрерывно, то номинальный фонд равен полному календарному, то есть Фн = Фк = 8760 ч. Действительный фонд времени равен тому времени, которое может быть ...
... в такие помещения нужно подавать не менее 60 м3/ч на одного человека. Среди операций технологического процесса изготовления цанги присутствуют операции шлифования, на которых воздух загрязняется абразивной пылью, поэтому следует предусмотреть местную вытяжную вентиляцию рисунок 5 [56]. Для улавливания вредностей непосредственно в местах их образования применяется местная вытяжная вентиляция. ...
... : 1. Электрофасоннолитейный цех (ЭФЛЦ) 2. Сортопрокатный цех (СГЩ) Рисунок 3.1. Производственная структура ОАО ММЗ «Серп и молот» 3 Листопрокатный цех (ЛПЦ) 4 Сталепроволочный цех (СтПЦ) 5 Калибровочный цех 6 Цех холодной прокатки нержавеющей ленты (ЦХПНЛ) Структурой завода предусмотрены следующие вспомогательные службы, оказывающие услуги для нужд основного производства и ...
0 комментариев