Печи литейного и металлургического производства
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
Печи литейного и металлургического производства
Содержание
1. Общая характеристика печей. Тепловой баланс плавильных агрегатов
2. Классификация и общая характеристика тепловой работы печей
3. Физико-химические и эксплуатационные свойства огнеупорных и теплоизоляционных материалов
1. Общая характеристика печей. Тепловой баланс плавильных агрегатов
Печи с электрическим нагревом широко используются для расплавления металлов и сплавов, восстановления металлов из руд, нагрева различных изделий и заготовок.
Преимущества: отсутствие отходящих дымовых газов, что значительно повышает тепловую эффективность работы; более простая конструкция, более легкая регулировка теплового режима, возможность равномерного подвода теплоты к поверхности изделий и в то же время возможность нагревать отдельные участки изделий, хорошие условия труда.
Недостатки: высокая стоимость единицы теплоты по сравнению с топливом, более высокие эксплуатационные и капитальные затраты, более низкая надежность и долговечность по сравнению с топливными печами.
В основе методов получения теплоты за счет электроэнергии лежат следующие принципы, которые в различных вариантах используются в промышленных электрических печах: теплогенерация в рабочем теле при приложении к нему разности потенциалов (печи сопротивления, дуговые печи, печи электрошлакового переплава); теплогенерация при помещении рабочего тела в переменное электромагнитное поле (индукционные печи); теплогенерация в поверхностном слое рабочего тела при ударе о него ускоренного в вакууме потока электронов (электроннолучевые печи).
2. Классификация и общая характеристика тепловой работы печей
По способу генерации теплоты все печи подразделяют на топливные, где теплота выделяется за счет горения топлива, и на электрические, где электроэнергия преобразуется в теплоту электрической дугой, нагревательными элементами сопротивления или индукцией.
печь литейный металлургический огнеупорный
По условиям теплообмена печи могут быть подразделены на печи с теплопередачей преимущественно излучением и конвекцией. К первым относят высокотемпературные печи, в которых доля конвективного теплообмена невелика. К печам с преимущественно конвективной теплопередачей в рабочем пространстве относят в основном низкотемпературные печи, в которых излучение не играет существенной роли, например сушила.
Работа печей характеризуется тепловой мощностью, тепловой нагрузкой, температурным и тепловым режимами.
Тепловая мощность выражается в кВт, это наибольшее количество теплоты, которое можно подать в печь.
Тепловая нагрузка - это количество теплоты, которое фактически подается в печь.
Температурный режим - это изменение температуры печи во времени.
Тепловой режим - это изменение тепловой нагрузки во времени.
По тепловому режиму печи подразделяются на печи, работающие по камерному режиму, и на печи, работающие по методическому режиму.
Печи, работающие по камерному режиму, подразделяются в свою очередь на печи непрерывного действия и на печи периодического действия.
В печах непрерывного действия изделия загружают и выгружают непрерывно. Если в печи находится большое число изделий, удаление и загрузка одного изделия практически не изменяет ее теплового режима, т.е. температура печного пространства остается постоянной на протяжении всего времени работы печи.
В печах периодического действия температурный режим печи изменяется с течением времени.
В печах, работающих по методическому режиму, температура изменяется по длине печи или во времени.
Основными характеристиками работы печи являются ее КПД и коэффициент использования топлива (КИТ), а также производительность печи.
КПД - это отношение полезно затраченной теплоты к полному количеству теплоты, поданному в печи (включая теплоту с подогретым воздухом и т.д.). КИТ - это отношение полезно затраченной теплоты к количеству теплоты, выделяемому топливом при его сгорании.
Тепловой баланс печей является важной характеристикой их тепловой работы. Тепловой баланс является выражением закона сохранения энергии применительно к промышленной печи и позволяет найти необходимый расход топлива, электроэнергии и провести теплотехнический анализ работы печи.
Тепловой баланс состоит из двух частей: прихода и расхода теплоты.
Его составляют либо на один час работы (печи непрерывного действия), либо на период (печи периодического действия).
Рассмотрим тепловой баланс пламенной печи непрерывного действия.
Приходная часть. Состоит из следующих статей.
. Химическая теплота горения топлива Вт,
. Физическая теплота, вносимая подогретым воздухом, Вт,
. Физическая теплота, вносимая подогретым топливом, Вт,
. Химическая теплота окисления металла, Вт,
Расходная часть. Состоит из следующих статей.
. Теплота, необходимая для нагрева и плавления материалов (полезная теплота), Вт, где см - средняя удельная теплоемкость материала в
. Теплота с уходящими газами, Вт,
. Потери теплоты теплопроводностью через кладку, Вт,
. Потери теплоты излучением через открытые окна и отверстия, Вт,
Потери теплоты с охлаждающей водой, Вт,
. Теплота, затрачиваемая на нагревание транспо?/p>