Характеристика огнеупорных материалов, применяемых в печи.

Департамент образования Вологодской области

БОУ СПО ВО «Череповецкий индустриальный колледж им. академика И.П. Бардина»

                                   

 

 

Специальность:22.02.05

Обработка металлов давлением.

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Теплотехника»

 

Тема: Расчёт нагревательной методической трехзонной печи торцевым посадом и торцевой выдачей заготовок стана 350 СПП.

 

 

Выполнил студент: Ященко И.О.

Группа: 2ОМД-2

Преподаватель-консультант: Громова О.И.

 

 

г. Череповец

 2018г.

Введение

СПЦ - один из крупнейших в России производителей металлопродукции

для строительной индустрии и машиностроения. В состав сортопрокатного производства входят три прокатных стана, предназначенных для выпуска катанки, мелкого, среднего и крупного сортового проката, фасонного проката и профилей специального назначения.

Среднесортный стан «350» предназначен для прокатки арматуры, круглых,

фасонных профилей и профилей специального назначения.

В сортовом прокате в зависимости от формы поперечного сечения

различают простые, фасонные и периодические профили.

К простым профилямотносят круглую, квадратную, полосовую и шестигранную сталь, сортовые штрипсы. Фасонные профили, выпускаются в большом объеме (балки, швеллеры, рельсы, сталь угловая).

Для прокатки сортового металла на среднесортном стане 350 применяют заготовку сечением 150х150 мм, длиной 6000 мм.

Технологический процесс прокатки осуществляют следующим образом. Подготовленные заготовки подают на приемные механизированные стеллажи, с которых их поштучно передают на рольганг и транспортируют к печи. Нагревательная печь, работающая на газовом топливе (методическая, трёхзонная, с боковой задачей и выдачей, с наклонной подиной), обеспечивает нагрев заготовки до 1180—1230°С, средняя ее производительность равна 100—110 т/ч.

Из печи заготовки выталкивают через боковое окно выдачи. При необходимости нагретая заготовка может быть разрезана на две части ножницами. Далее ее транспортируют к первой клети непрерывной черновой группы. Эта клеть с вертикальным расположением валков и является окалиноломателем; в ней предусмотрено незначительное (3— 5%) обжатие, обеспечивающее разрушение и разрыхление окалины, которая удаляется с заготовки при помощи гидросбива или пара высокого давления. В последующих клетях осуществляют деформацию раската в соответствующих калибрах. В случае аварийного положения включают ротационные ножницы, установленные за черновой непрерывной группой.

При нормальном процессе прокатки ротационными ножницами осуществляют резку переднего конца каждого раската и далее раскат прокатывают в последующих клетях.

На выходе раската готового профиля из XV клети при помощи постоянно включенных ротационных ножниц осуществляют резку его па длины, соответствующие длине холодильника (125 м). Раскаты с рольганга сбрасывают на односторонний холодильник реечного типа, где он охлаждается и передается на отводящий рольганг холодильника, затем его подвергают правке и резке на заданные мерные длины; полосы пакетируют, увязывают, взвешивают и складируют в штабеля или отправляют потребителю.

 

 

I Общая часть

Характеристика печи

 

Предназначена для нагрева перед прокаткой заготовок от 40 до 350мм. Длиной от 1000 до 12000 мм. И массой от 5 до 40 тыс.кг. Методическая печь, как правило, работает на холодном посаде.

 Вся печь делиться на несколько зон при этом металл попадает в зону более высоких температур, нагреваясь при этом. Когда нагретая заготовка выдается из печи, то на противоположной стороне загружается холодная заготовка. Число и назначение зон печи определяется характером изменения температуры газов по ее длине. Поэтому различают двух зонные, трех зонные, четырех зонные и пяти зонные методические печи. Первая по ходу движения металла зона называется методической:

1.служит для постепенного нагрева металла от 0 до 550°С.

2.выполняет функцию утилизатора тепла, в методической зоне топливо не сжигается.

Продукты сгорания, двигаясь навстречу холодному металлу отдают часть своего тепла, в результате температура понижается с 1350-1450 до 700°С в методической зоне.

Вторая зона – сварочная, где проходит быстрый нагрев поверхности металла до заданной конечной температуры, для этого температура газов в сварочной зоне должна превышать конечную температуру поверхности металла на 150-250°С. Иногда для увеличения КПД печи выполняют не одну, а две или три сварочные зоны. После сварочной зоны заготовки прогреты неравномерно, температура поверхности больше температуры центра, поэтому применяют томильную зону, в которой металл выдерживается с целью выравнивания температуры по сечению заготовки. Температура в томильной зоне на 50-70°С выше, чем конечная температура металла. Между температурой поверхности металла и температурой центра заготовки разница примерно на 30-50°С.

Методические печи, имеющие методическую, сварочную и томильную зоны, называются трех зонными, а режим нагрева в них трехступенчатым.

По способу нагрева методические печи делят на печи с односторонним и двухсторонним нагревом. При одностороннем нагреве заготовки располагаются в ряд, соприкасаясь друг с другом, и двигаются по монолитному поду, нагрев осуществляется только сверху. При двухстороннем нагреве по всей длине методической и сварочной зон устанавливается камера с самостоятельным отоплением, причем нижняя форма такая же, как и верхняя.

 Нагрев заготовок перед прокаткой на среднесортном стане осуществляется в четырёх нагревательных печах.

Тип печей – трёхзонные методические рекуперативные с торцевой посадкой и торцевой выдачей заготовок.

Нагреваемый металл – углеродистые, конструкционные, низколегированные, специальные стали.

Способ нагрева – открытый нагрев продуктами горения.

Способ удаления окалины – выгреб «Всухую», уборка от печи с помощью коробок.

 

Размеры печи

 

Общая длина печи по кладке, м	23,084
Полезная длина печи, м	21,370
Габаритная ширина пода, м	6,730
Активная ширина пода, м	6,000
Длина томильной зоны, м	6,184
Длина сварочной зоны, м	10,230
Длина нижней сварочной зоны, м	10,040
Максимальная высота томильной зоны, м	1,490
Максимальная высота сварочной зоны, м	2,750
Максимальная высота нижней сварочной зоны, м	2,315
Высота пережима сварочной зоны, м	0,650
Высота пережима нижней сварочной зоны, м	1,240
Высота пережима между сварочной и томильной зонами, м	0,650
Высота окна посада, м	0,500
Угол наклона сводов сварочной и томильной зон, градус	14,25
Габаритная площадь пода,	144

 

Активная площадь пода,	128
Угол наклона горелок: томильной зоны, градус сварочной зоны, градус нижней сварочной зоны, градус	12 15 7
Температура нагреваемого металла: при посаде, °С при выдаче, °С	холодный от 1150 до 1230
Давление под сводом томильной зоны, мм вод. ст. (Па)	25,5 (2,6)
Разрежение в борове перед рекуператором (по проекту), мм вод. ст. (Па)	53,9 (5,5)
Производительность печи (максимальная) т/ч кДж	80,0 251,2*
Тепловая мощность печи, (ккал/ч)	(60,0* ) по проекту
Напряженность активного пода, кг/ ч	625
Давление воздуха перед горелкой кПа (мм вод. ст.)	0,834 0,440 0,196

 

Горелки.

Тип горелок – двухпроводные, турбулентные, низкого давления.

Количество горелок на печи 18 штук: по 6 горелок на каждую зону печи.

 

Турбулентные горелки

    Эти горелки по конструктивным формам очень многообразны, однако общим для них является то, что в них воздушная струя поступает тангенциально по отношению к газовой . Благодаря этому воздух приобретает вращательное движение, что способствует улучшению перемешивания и общей турбулизации факела.

        

Одной из более распространенных конструкций является турбулентная горелка. Сталь проекта, рассчитанная на топливо с теплотой сгорания 3380кДж/ . В этой горелке воздух приобретает вращательное движение благодаря улиткообразной форме воздушной части корпуса. Газ поступает в устье горелки со значительной скоростью, которая обеспечивается постоянным сужением газового сопла и пережимающим действием внутренней трубки. Вращающийся вокруг газовой струи воздух разбивает ее, обеспечивая сравнительно хорошее перемешивание их друг с другом. Горелка работает при коэффициенте расхода воздуха, равном 1.1 и создает факел, длинна которого в 7-10 раз больше диаметра устья горелки.

    Для турбулентных горелок данной конструкции скорость газо-воздушной смеси в устье горелки принимают в пределах 15-40 м/с, причем при скорости смеси 40 м/с давление газа и воздуха должно составлять 4.9-6.9 кПа.

    Турбулентные горелки имеют следующие преимущества перед горелками других типов:

1. Сравнительно низкое давление газа и воздуха.

2. При низком давлении и довольно прочной конструкции могут обеспечивать достаточно хорошее смешивание топлива с воздухом.

3. Могут работать на подогретых газе и воздухе.

Благодаря этим преимуществам турбулентные горелки нашли широкое применение на различных нагревательных и термических печах.

 

 

Характеристика горелок печи.

 

Наименование	На печь	На одну горелку
		Томильная зона	Верхняя сварочная зона	Нижняя сварочная зона
1	2	3	4	5
Максимальный расход газа /ч	6900	250	400	500
Максимальный расход воздуха /ч	77000	2810	4600	5750
Коэффициент расхода воздуха (по подаче)	-	1,05	1,1	0,9
Диаметр газового сопла, мм	-	33	41	47
Площадь проходного сечения, - газового - воздушного	- -	0,00085 0,0314	0,00135 0,0708	0,00173 0,1255
Скорость вылета из сопла, м/с:
-газа	-	81,0	82,0	80,4
-воздуха при 280°С	-	51,5	36,9	26,0
-газовоздушной смеси	-	50,6	37,8	27,4
Давление газа перед горелкой кПа (мм вод.ст.)	-	2,6 (265)	2,65 (270)	2,55 (260)

 

Топливо – природный газ с удельной объёмной теплотой сгорания от 32657 до 34332 кДж/  (от 7800 до 8200 ккал/ ) или смесь природного и коксового газа с удельной объёмной теплотой сгорания не менее 25000кДж/  (6000ккал/ ). Теплота сгорания смеси газов устанавливается газовым цехом постоянной на смену. Колебания её в течении смены не должны превышать ± 209 кДж/  ( ± 50 ккал/ ). Давление смеси газов перед печью при минимальной теплоте её сгорания 25000кДж/  (6000 ккал/ ) должно быть не менее 9,81 кПа (1000 мм вод.ст).

 

Характеристика огнеупорных материалов, применяемых в печи.

Свод печи выполнен из высокоглинозёмистого кирпича. Толщина свода – 230мм.

Высокоглиноземистый кирпич обладает высокой огнеупорностью (1770—1920° С), хорошей шлакоустойчивостью, большой механической прочностью, большой плотностью, высокой теплопроводностью и термостойкостью.

Стены печи выложены из шамотного кирпича. Толщина боковых стен вместе с изоляцией 580мм.

Шамотный кирпич имеет широкую область применения. Он используется на промышленных предприятиях в установках, выделяющих во время горения активные химические вещества: доменные печи, котлы, топливные камеры.

 Торцевые стены имеют толщину 696 мм.

Подина нижней сварочной зоны выкладывается из диатомового, шамотного и верхнего слоя – хромомагнезитового кирпича.

Хромомагнезитовый кирпичобладает высокой шлако-устойчивостью.Хромомагнезитовый кирпич применяется для кладки пода печей и форкамер мазутных печей. Для подов кузнечных печей часто применяют обожженный тальковый кирпич, который хорошо противостоит разрушающему действию железной окалины.

Толщина подины нижней сварочной зоны 535 мм.

Подина томильной зоны выложена из корундовых блоков в виде дорожек, являющихся продолжением глиссажных труб. Внутренние три дорожки выложены в один ряд, крайние две дорожки выложены в два ряда по ширине. Пространство между блоками закладывается хромомагнезитовым кирпичом.

У окна выдачи между склизами и блоками установлены пять слябов из обычной углеродистой стали. Блоки выступают над уровнем подины на 65 мм.

Борова печи выкладываются из шамотного кирпича.

Металл движется в печи по пяти продольным глиссажным трубам, которые опираются в методической части на продольные кирпичные стенки, в сварочных зонах – на 9 поперечных (в печи №4 – на 5) водоохлаждаемых труб. Глиссажные и поперечные трубы теплоизолированы каолиновой ватой, опорные трубы – шамотным кирпичом и каолиновой ватой.

  

 

 

 

                                      

 

II Специальная часть.

---

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 338; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!