Проектирование отделения методических печей. Рельсобалочный стан-900 МК "Азовсталь"

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

атурой при параболическом начальном распределении температур.

Зная марку стали (ст70) выбираем величину конечной температуры нагрева - 1160С.

Начальная температура печи выбирается из условий безопасного нагрева металла в первом периоде.

Принимаем допустимую разность температуры по сечению: .

Задаем температуры дымовых газов в каждой зоне:

начало печи - 900

-я сварочная - 1220

-я сварочная - 1300

нижний подогрев - 1260

томильная зона - 1200

Рекомендуется принять несколько меньшее значение начальной температуры печи:

Передача тепла нагреваемым заготовкам и кладке рабочего пространства происходит за счет излучения и конвекции.

При расчете внешнего теплообмена можно допустить, что доля конвективного тепла практически равна потерям тепла через кладку. Тогда единственным видом передачи тепла от газов, кладки к металлу является излучение. Физическая модель внешнего теплообмена в печи: печь является замкнутой системой, состоящей из двух серых поверхностей кладки и металла, между которыми размещен серый газ (продукты горения).

Нагрев слябов разбиваем на 4 расчетных участка: I участок - неотапливаемая (методическая) зона; II участок - 1-я сварочная зона; III участок - 2-я сварочная зона; IV участок - томильная зона.

Рис. 2. Распределение температур по зонам в рабочем пространстве

. Расчет горения топлива

Вид топлива: коксодоменная смесь

Составы сухого газа

НазваниеКоксовый газДоменный газСостав, %, Окислитель: воздух (21% О2; 79% N2);

Влагосодержание воздуха dв=10 г/м3;

Коэффициент расхода воздуха ?=1,05;

Влагосодержание топлива:

коксового газа г/м3,

доменного газа г/м3.

Температура подогрева воздуха tв=400С;

Пирометрический коэффициент ?пир=0,75;

Теплота сгорания смеси Мдж/м3

.1 Рассчитаем состав влажного газообразного топлива:

(3.1)

Коксовый газ, % Доменный газ, %

.2 Рассчитаем теплоту сгорания коксового и доменного газа, МДж/м3:

= 0,01(12,640 СО + 10,800 Н2 + 35,820 СН4 + 59,100 С2Н4 + 63,750

С2Н6 + 91,260 С3Н8 + 118,700 С4Н10 + 146,100 С5Н12 + 23,700 Н2S ) (3.2)

.3 Определим долю каждого газа в смеси:

(3.3)

(3.4)

- доля коксового газа в смеси;

(1-0,4)=0,6 - доля доменного газа в смеси.

.4 Определим состав смеси, %

, (3.5)

где Хк.г - компонент коксового газа в %;

Хд.г - аналогичный компонент доменного газа в %.

Для проверки пересчитаем теплоту сгорания смеси:

.5 Определим объёмный теоретический и действительный расход сухого воздуха, необходимого для сжигания 1м3 газообразного топлива:

(3.6)

, (3.7)

.6 Рассчитаем действительный расход влажного воздуха:

(3.8)

.7 Рассчитаем выход дымовых газов:

(3.9)

(3.10)

(3.11)

(3.12)

(3.13)

(3.14)

.8 Состав дымовых газов, %:

(3.15)

.9 Рассчитаем калориметрическую температуру горения

Энтальпия продуктов сгорания:

, (3.16)

где hв - энтальпия воздуха, кДж/м3

Vд.г - выход дымовых газов, м3/м3 ;

Зададим , тогда энтальпия продуктов горения равна

Зададим , тогда

Калориметрическая температура горения:

(3.17)

.10 Действительная температура горения:

(3.18)

Действительная температура горения больше максимальной температуры в печи, значит она сможет обеспечить необходимую температуру в печи.

. Расчет параметров внешнего теплообмена

расчетный участок.

Начальная температура продуктов сгорания tг.нач1=820С. Конечная температура продуктов сгорания tг.кон.1=1220С. Средняя температура продуктов сгорания tг.ср.1=1020С.

Угловой коэффициент излучения кладки на металл:

(4.1)

lм - длина металла, м;

В - ширина рабочего пространства, м;

Н1 - высота первого расчетного участка, м.

Объем газа, в котором заключены продукты сгорания (на 1м длины печи)

(4.2)

Площадь поверхности, ограничивающей объем продуктов сгорания (на 1м длины печи).

(4.3)

Эффективная длина пути луча:

(4.4)

По расчету сгорания топлива при ?=1,05: СО2=11,8%, Н2О=14,6%.

По номограммам степень черноты СО2 и Н2О при tг.ср.1=10200С и

При и находим .

Находим степень черноты продуктов сгорания:

(4.5)

Степень черноты кладки .

Приведенный коэффициент излучения:

(4.6)