Особенности конструкций и тепловой работы нагревательных колодцев

Под нагревательными печами, как правило, понимают печи, с использованием которых происходит нагрев металлического сырья перед ковкой и прокаткой, т.е. перед обработкой под высоким давлением. В большинстве случаев прокатку металлических изделий производят поэтапно на разных станах, благодаря чему устанавливается и состав печного парка. 

Уровень производительность новых станов для проката металла постоянно повышается. По этой причине в отрасли развития печных установок отмечается тенденция интенсификации нагрева металлического сырья, что, в свою очередь, дает возможность повысить уровень производительности печей.

Сооружение объектов промышленного назначения и восстановление уже имеющихся промышленных предприятий производится с учетом требований сметно-проектных документов, отражающих экономическую и техническую обоснованность целесообразности реконструкции уже имеющегося или возведения нового объекта, а также чертежи, необходимые для исполнения любых разновидностей строительных и монтажных мероприятий. 

Содержание

Введение 3

1 Особенности конструкций и тепловой работы нагревательных колодцев 5

1.1 Общая характеристика нагревательных печей 5

1.2 Печи для нагрева слитков (нагревательные колодцы) 11

1.2.1 Тепловой и температурный режимы 12

1.2.2 Шлакоудаление 15

1.2.3 Футеровка и ее служба 17

1.3 Классификация нагревательных колодцев 20

1.3.1 Регенеративные нагревательные колодцы 20

1.3.2 Рекуперативные нагревательные колодцы с отоплением из центра подины 23

1.3.3 Колодцы с верхним отоплением 26

1.3.4 Электрические нагревательные колодцы 29

2 Расчетная часть. 32

2.1 Расчёт горения топлива 32

2.2 Определение размеров рабочего пространства печи 37

2.3 Расчёт нагрева металла 38

2.3.1 Температурный режим нагрева металла 38

2.3.2 Время нагрева металла 39

2.3.3Период нагрева 40

2.3.3.1Первый интервал 40

2.3.3.2Второй интервал 44

2.3.3.3Третий интервал 46

2.3.4Период выдержки 48

2.4 Выбор огнеупорной футеровки 50

2.5 Тепловой баланспечи 51

2.5.1 Приход тепла 51

2.5.2 Расход тепла 52

2.5.3 Потери тепла через свод печи 52

2.5.4 Потери тепла через стены печи 53

2.6 Расчёт топливосжигающего устройства 57

2.7Расчёт рекуператора 58

2.8 Выбор способа утилизации дымовых газов 64

3 Автоматизированная система управления нагревательным колодцем 66

3.1 Описание автоматизации управления нагревательным колодцем 66

3.2 Статические и динамические характеристики объекта 68

3.3 Постановка задачи для программного обеспечения 78

3.4Алгоритм АСУ 79

Заключение 81

Список использованных источников 82

Список использованных источников

1 Ляшков, В. И. Теоретические основы теплотехники: учеб. пособ. для вузов / В. И. Ляшков. - М. : Абрис, 2012. –318 с.

2 Кудинов, В. А. Теплотехника: учеб. пособ. / В. А. Кудинов, 

Э. М. Карташов, Е.В. Стефанюк. – М. : Абрис, 2012. – 140 с.

3 Кривандин, В. А. Металлургическая теплотехника: учеб. пособ. / 

В.А. Кривандин. – М. : Металлургия, 1986. – 295с.

4 Соколов, В. С. Нагревательные печи и устройства: учеб. / 

В. С. Соколов, А. В. Ефремов, А. В. Соколов. –М. : Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского, 2010. –56 с.

5 Тлустенко, С. Ф. Выбор и компоновка оборудования для термических процессов в цехах ОМД: учеб. пособ. / С. Ф. Тлустенко. – Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2012. –

78 с.

6 Рудобашта, С. П. Теплотехника: учеб. пособ. для студентов высш. учеб. заведений. / С. П. Рудобашта. - М. : КолосС, 2010. – 599 с. 

7 Металлургическая теплотехника: учеб. пособ. / В. И. Грызунов [и др.].– 2-е изд., стер. –М. : ФЛИНТА, 2014. –108 с.

8 Мастрюков, Б. С. Теория, конструкции и расчёты металлургических печей: учеб. пособ. / Б. С. Мастрюков. – М. : Металлургия, 1986. – 258с.

9 Сухотина, О.В. Теплотехника и теплоэнергетика металлургического производства: учеб. пособ / О. В. Сухотина. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – 106 с. 

10 Принцман, Д. В. Теплотехника и теплоэнергетика металлургического производства: методическое пособие / Д. В. Принцман. – Челябинск: ЧГТУ, 1991. – 31 с. 

11 Гусовский, В. Л. Методики расчета нагревательных и термических печей: учебно-справочное пособ. / В. Л. Гусовский, А. Е. Лифшиц. –М.: Теплотехник, 2004. – 400 с.

12 Буглак, Л.И. Автоматизация методических печей / Л.И. Буглак,     И.Б. Вольфман, С.Ю. Ефреймович. – Москва: Металлургия, 2001. – 196с.

13 Ротач, В.Я. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин, А.С. Клюев. – Москва: Энергоатомиздат, 2004. – 272с.

14 Беленький, А.М. Автоматическое управление металлургическими процессами / А.М. Беленький, В.Ф. Бердышев, О.М. Блинов. – Москва: Металлургия, 1989 г. –349с.