Печи литейного и металлургического производства
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
?тирующих устройств, Вт,
. Химическая теплота продуктов горения топлива, Вт,
. Теплота, уносимая шлаками, Вт,
. Теплота, затрачиваемая на разложение известняка, Вт,
. Потери теплоты на нагрев контролируемой атмосферы, Вт,
. Неучтенные потери. Их обычно принимают равными 10-15 % от суммы всех потерь теплоты:
Используя тепловой баланс, можно рассчитать расход топлива для вновь проектируемой печи, приравняв расходную и приходную части баланса.
Тепловой баланс электрических печей составляют по аналогии с тепловым балансом пламенных печей. В приходной части баланса электрической печи вместо теплоты, вносимой топливом и воздухом, будет теплота, подаваемая из электросети, а в расходной части будет отсутствовать расход теплоты с продуктами горения топлива.
3. Физико-химические и эксплуатационные свойства огнеупорных и теплоизоляционных материалов
Свойства огнеупоров.
Современные печи литейного и металлургического производства выполняют из различных материалов. Для футеровки рабочего пространства и отдельных элементов печей применяют огнеупорные и теплоизоляционные материалы. Каркасы, наружные механизмы, печную арматуру изготавливают из углеродистой стали и чугуна, нагревательные элементы, механизмы, расположенные в рабочем пространстве, детали теплообменников - из жароупорных сталей и сплавов и керамики, индукторы индукционных печей - из профилированных медных трубок и трансформаторного железа и т.д.
Наиболее ответственным элементом, особенно для плавильных печей, является футеровка, выполняемая из огнеупорных и теплоизоляционных материалов. Отдельные части футеровки или всю футеровку можно изготавливать из жароупорных бетонов или набивок.
Огнеупорными называют материалы, способные противостоять продолжительному воздействию высоких температур (свыше 1580С), а также физико-химических процессов, протекающих в печах.
К огнеупорным материалам предъявляют следующие требования: высокая температура начала размягчения, способность противостоять резким колебаниям температуры, сопротивляемость воздействию шлаков и газовой атмосферы печи, необходимая механическая прочность, постоянство объема в процессе эксплуатации, точные размеры, обеспечивающие высококачественную кладку футеровки, низкая стоимость.
Физические свойства огнеупоров
Пористость% и объемная масса. Эти свойства взаимосвязаны: чем выше пористость, тем меньше объемная масса, и наоборот. Стойкость огнеупоров во многом зависит от пористости, которая колеблется в широких пределах - от 1% в плавленых и до 80% в изоляционных огнеупорных материалах.
Огнеупорные изделия, используемые для кладки пода, свода и стен печей, должны обладать минимальной пористостью, а теплоизоляционные материалы - максимальной.
Газопроницаемость. Так как в огнеупорных материалах есть сквозные поры, то при наличии разности давлений между печным пространством и окружающей атмосферой через них могут проходить газы. С повышением температуры газопроницаемость огнеупоров понижается, так как вязкость газов с ростом температуры увеличивается. Газопроницаемость определяют в соответствии с ОСТ НКТП 4312.
Теплопроводность. Теплопроводность огнеупоров должна быть низкой, за исключением случаев, когда теплота передается через огнеупоры (например, в муфелях, рекуператорах). Теплопроводность зависит от природы материала, его пористости и температуры
Электропроводность. Большинство огнеупорных материалов при низких температурах являются диэлектриками. С ростом температуры и появлением жидкой фазы внутри огнеупоров электропроводность их начинает возрастать.
Удельная теплоемкость. Теплоемкость является важной величиной, оказывающей влияние на тепловую работу футеровки, особенно печей периодического действия. С ростом температуры теплоемкость всех огнеупорных изделий повышается.
Магнитная проницаемость. Магнитная проницаемость m представляет собой отношение абсолютной магнитной проницаемости материала в магнитной проницаемости вакуума. Для огнеупорных материалов m < 1.
Термическое расширение при нагреве характеризуется коэффициентом линейного расширения b, который зависит от природы материала и температуры. Для компенсации термического расширения в кладке футеровки печи предусматривают температурные швы, заполняемые по мере разогрева футеровки.
Эксплуатационные свойства огнеупоров
Огнеупорность - это свойство материалов сохранять механическую прочность при высоких температурах без нагрузки. Огнеупорность зависит от химического состава и наличия примесей.
Термостойкость. Это способность огнеупоров выдерживать без разрушения резкие колебания температур. Термостойкость характеризуют числом теплосмен, т.е. нагревов и последующих резких охлаждений изделий в воде или на воздухе. Шлакоустойчивость. Шлакоустойчивость огнеупоров, т.е. их способность противостоять разъедающему действию шлаков, зависит от химического состава огнеупоров, состава шлака, пористости материала и температуры. Огнеупорные материалы и шлаки подразделяют на кислые, основные и нейтральные. Соответственно подбирают материал для футеровки: при кислых шлаках - кислые огнеупорные материалы; при основных шлаках - основные огнеупорные материалы.
Механическая прочность. Огнеупоры должны обладать высокой механической прочн