Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Колпаковые печи.

Читайте также:
  1. Вопрос № 1. Испарение влаги и разложение карбонатов в доменной печи. Термодинамика разложения карбонатов.
  2. Вопрос № 2. Методы загрузки доменной печи.
  3. Вопрос № 8. Строение и оборудование мартеновской печи. Регенераторы, перекидные и регулирующие устройства, форсунки и горелки.
  4. Вопрос № 9. Сырьё и периоды плавки в мартеновской печи. Основной мартеновский процесс и его разновидности.
  5. Индукционные печи.
  6. Колпаковые печи
  7. Колпаковые электрические печи
  8. Мартеновские печи.
  9. Методика расчета материального баланса циклонной печи.

Принцип действия

Колпаковые печи относят к термическим печам периодического действия. Главный недостаток камерных печей периодического действия - большие потери на аккумуляцию тепла кладкой. Стремление к снижению этих потерь в печах периодического действия привело к созданию конструкций колпаковых печей, которые широко применяются для термической обработки материалов.

Предназначаются колпаковые печи в основном для термообработки рулонов, ленты, листов, стального и чугунного литья, проката и т.д.

Принцип действия колпаковой печи заключается в том, что один колпак обслуживает несколько поддонов, на которых уложены нагреваемые изделия.

Колпак – металлический цилиндр, внутри футеруется огнеупорными материалами.

Оборудован:

- горелками – топливные колпаковые печи;

- электронагревателями – электрические колпаковые печи сопротивления

 

Схема колпаковой печи представлена на Рис ___

 

Рис.__. Схема колпаковой печи:

1 – вход в дымовой боров; 2 – инжектор; 3 – кольцевой канал сжатого воздуха; 4 – конвекторное кольцо; 5 – рулон; 6 – нагревательный колпак; 7 – крышка; 8 – двойной муфель; 9 – рабочее колесо вентилятора; 10 – газопровод;

11- горелка; 12 – песочный затвор.

 

 

.

Колпак переставляется с поддона на поддон (стенд) с помощью крана. Время переноса и подключения невелико, поэтому колпак сохраняет основную часть аккумулированного тепла. Большинство колпаковых печей выполняется с циркуляцией защитной атмосферы под муфелем.

Весь процесс обжига делится на следующие этапы:

- загрузка стоп металла на стенд;

- установка муфеля и заполнение подмуфельного пространства инертным газом;

- установка наружного колпака с нагревателями или горелочными устройствами;

- нагрев садки до 700-750˚С в защитной атмосфере;

- охлаждение садки под муфелем до 150-170˚С с защитной атмосферой и дальше охлаждение на воздухе.

Поскольку время охлаждения садки примерно в три раза больше времени его нагрева, то, как правило, один наружный колпак обслуживает три стенда (поддона).

Муфель и колпак уплотняются песочными затворами.

Масса садки в колпаковых печах составляет от 10 т в печах по обжигу цветных металлов, до 150 т в печах по обжигу рулонной стали. В качестве топлива используется любое газообразное топливо, чаще всего коксодоменную смесь с теплотворной способностью Qнр=6 – 10 мДж/м3.



Продукты сгорания удаляются из печи с помощью эжектора в дымоотводящие трубопроводы и дальше через дымосос в дымовую трубу.

Процесс горения идет в зазоре между жаропрочным муфелем и колпаком. Тепло муфелю передается от газов, и от кладки колпака излучением.

Металлу тепло передается излучением от муфеля и конвекцией от циркулируемой защитной среды. Следует учитывать, что рулон представляет собой анизотропное тело. Коэффициент теплопроводности вдоль оси рулона λ= 30÷45 Вт/м·К, коэффициент теплопроводности в радиальном направлении λ= 1,5÷4 Вт/м·К. Это связано с наличием воздушных зазоров между витками рулона.

Для ускорения нагрева рулонов, в настоящее время, в стопу между рулонами устанавливаются конвекторные кольца высотой 50-120 мм, как правило, из меди.

Они представляют собой набор узких параллельных спиралевидных каналов между плоскими пластинами. Проходящие по каналам газы обеспечивают подвод тепла к торцам рулонов, что значительно сокращает время нагрева садки. Равномерность нагрева металла определяется типом направляющего аппарата расположенного в самом низу муфеля. Внутри аппарата располагается рабочее колесо циркуляционного вентилятора центробежного типа.



Вентилятор засасывает защитный газ из внутренней части стопы рулонов и подает его в зазор между рулоном и муфелем.

Применение принудительной вентиляции в два раза сокращает время нагрева рулонов и снижает расход топлива.

 

Тепловой баланс

Примерный тепловой баланс топливной колпаковой печи приведен в табл _

 

Таблица __

Приход % Расход %
Химическое тепло топлива, Qх.т. 97-98 Физическое тепло материала, Q''м. 37-39
Физическое тепло металла при t= 60÷70 ºC, Q'м 2-3 Физическое тепло продуктов сгорания, Qух г.. 50-53
    Потери тепла через кладку, Qкл 5-6
    Прочие потери (химический недожог, Qх.н механический недожог, аккумуляция тепла кладкой и т.д.) Qм.н , Qакк. 4-5

 

Повышение эффективности.

Пути повышения эффективности работы колпаковых печей:

- применение рекуператоров для подогрева воздуха дутья до 350-400˚С, позволит снизить расход топлива на 10-15%;

- интенсификация теплообмена между колпаком и муфелем за счет увеличения скорости движения газов (скоростные горелки) и увеличения степени черноты внутренней поверхности колпака (специальная обмазка);

- оптимизация конструкции конвекторных колец, обеспечивающих высокую теплоотдачу к торцам рулонов;

- замена огнеупорной кладки колпака на волокнистые огнеупорные материалы с обмазкой, что позволяет более чем в два раза снизить: вес колпака, потери в окружающую среду, потери на аккумуляцию тепла кладкой;

- изменение схемы подачи защитного газа в центр рулона и вывод его через конвекторные кольца струями к муфелю. При этом усиливается теплообмен внутри рулона, что сокращает цикл термообработки на 20-25% и соответственно снижается расход топлива.

 


Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 26; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Индукционные печи. | Ванные печи сопротивления
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты