Технологический процесс производства шамотных насадочных изделий марки ШН-38 для футеровки регенераторов мартеновских печей
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ВВЕДЕНИЕ
Огнеупоры, материалы и изделия, изготавливаемые преимущественно на основе сырья, обладают огнеупорностью не ниже 1730?С.
Возникновение производства огнеупоров исторически связанно с развитием металлургии, по мере распространения тепловых агрегатов, различного назначения, производства огнеупоров стало одним из важных отраслей промышленности.
Для футеровки регенераторов мартеновских печей необходимо использовать шамотные насадочные изделия. Дипломным проектом предлагается рассмотреть производство шамотных насадочных изделий марки ШН-38.
Актуальность темы в том, что технологический процесс позволит предвидеть результаты промышленной деятельности отделения.
Целью дипломного проекта является технологический процесс производства шамотных насадочных изделий марки ШН-38 для футеровки регенераторов мартеновских печей.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить и дать оценку существующему производству;
проанализировать специальную техническую литературу и нормативные документы;
на основе специальной литературы охарактеризовать физико-химические основы производства изделий и показатели качества согласно ГОСТ;
осуществить подбор сырья и технологических параметров производства;
произвести расчет материального баланса и на его основе выбрать основное и вспомогательное оборудование;
на основе нормативных документов описать методику контроля производства в отделении;
описать автоматизацию технологического процесса, мероприятия охраны труда и окружающей среды и технику безопасности в отделении;
произвести расчет основных технико-экономических показателей- проектируемого отделения.
регенератор мартеновский шамотный автоматизация
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
.1 Область применения изделий и условия их службы
Насадочные шамотные изделия служат в качестве футеровки насадок регенераторов мартеновской печи (рисунок 1).
Насадку регенераторов в большинстве случаев выкладывают из прямоугольного кирпича на ребро, иногда на плашку. Толщина кирпича определяется его прочностью под нагрузкой. Желательно, чтобы возможно большая поверхность кирпича участвовало в теплообмене. При слишком малой толщине кирпича увеличиваются колебания температуры греющих и нагревающихся газов и уменьшается коэффициент теплоотдачи. С уменьшением толщины кирпича растет поверхность нагрева и уменьшается требуемая продолжительность нагрева и охлаждения. При большой толщине кирпича его средняя часть не принимает участие в теплообмене, т.е. бесполезно увеличивается объем насадки. Обычно берется кирпич большой толщины(65-80 мм), т.к. кирпич в нижней части насадки несет большую нагрузку.
Рисунок 1- Вертикальная схема регенератора
Теплообмен в регенераторах.
Воздух и газы из шлаковиков поступают в регенераторы, которые состоят из камеры, насадки и поднасадочнного пространства. Насадка представляет важнейший конструктивный элемент регенераторов мартеновских печей.
К огнеупорам для насадок регенераторов мартеновских печей предъявляют следующие требования:
) устойчивость к действию плавильной пыли при температуре службы насадки;
) достаточную механическую прочность и термическую устойчивость в условиях службы;
) по возможности повышенную теплопроводность и теплоемкость с целью улучшения условий теплообмена.
На стойкость насадок существенное влияние оказывают:
) наличие наибольшей поверхности теплообмена при данном объеме;
) механическая устойчивость насадки, причем давление на кирпичи должно быть по возможности минимальным;
) наличие некоторой минимальной толщины насадочного кирпича, при которой насадка сохраняет свою механическую устойчивость и обладает наибольшей активной массой при теплообмене.
Насадка регенераторов попеременно или аккумулирует или отдает тепло. В нагретую отходящими газами насадку подают воздух путем соответственного переключения воздушного клапана. Воздух нагревается вначале интенсивно, затем все меньше, т.к. насадка постепенно охлаждается.
После вторичного перевода клапана в регенератор поступают отходящие газы, которые нагревают насадку вначале интенсивно, затем медленнее. Температура дымовых газов, поступающих в регенератор, равна ~1500 С. Дымовые газы, пройдя со средней скоростью ~0,3-0,5 м/сек через насадку, охлаждаются до ~500-600 С.
Принято считать, что через каждый метр, начиная от верхнего ряда насадок, температура отходящих газов понижается приблизительно на 100?С. Поэтому нижнюю половину насадок чаще всего выполняют из шамотного кирпича. Отдача тепла отходящими газами постепенно уменьшается и температура их на выходе из регенератора возрастает. На рисунке 2- показано изменение во времени температуры по толщине насадочного кирпича после начала подачи воздуха в регенератор.
Рисунок 2- Изменение температуры по толщине кирпича (в одной точке) за цикл
К моменту подачи воздуха температура поверхности кирпича выше, чем середины, и воздух интенсивно отбирает тепло у поверхностных слоев кирпича. Вскоре температура на некоторой глубине насадки оказывается более высокой, чем в середине и на поверхности, при этом отдача тепла внутри кирпича идет в двух направлениях- наружу и внутрь кирпича.
Через короткое время температура в середине кирпича оказывается выше, чем в других его частях, и теплоотдача