Губинский В.И.- Металлургические печи
Промышленная печь – это агрегат для тепловой обработки материалов, а именно, для их нагрева с целью осуществления какого-либо технологического процесса. В металлургических печах производят нагрев до высокой температуры с целью получения металлов и сплавов – чугуна, стали, ферросплавов, цветных металлов, а также для придания металлическим или огнеупорным изделиям требуемых механических свойств. На металлургических предприятиях высокотемпературные печи являются основным технологическим оборудованием.
Для нагрева материалов необходимо снабжать печь энергией в форме теплоты и передавать теплоту нагреваемым материалам. Теплотехнический процесс генерации теплоты в печи и передачи её материалам состав-ляет сущность тепловой работы печи.
Технологический процесс может происходить в рабочем пространст-ве печи одновременно с теплотехническим, как, например, при выплавке металла, обжиге огнеупоров, при термообработке отливок. В другом слу-чае технологический процесс следует за теплотехническим и происходит вне печи, например, при нагреве слитков и заготовок перед обработкой давлением: прокаткой, ковкой, прессованием.
Современные печи представляют собой разнообразные по конструк-ции, сложные тепловые агрегаты. Они состоят из собственно печи и вспо-могательного оборудования. Собственно печь включает в себя рабочее пространство и устройства для генерации теплоты: горелки, форсунки, фурмы в топливных печах и электроды, резисторы в электрических печах. В состав вспомогательного оборудования входят устройства для утилиза-ции теплоты и очистки уходящих из печи дымовых газов, вентиляторы, дымососы, трубопроводы с клапанами и задвижками, дымовые трубы, контрольно-измерительные приборы и устройства для управления печью.
Дисциплина «Металлургические печи» является составной частью комплексной дисциплины «Теория и технология производства и обработки стали» («ТТПОС»), изучение которой предусмотрено в рамках бакалаврской программы «Металлургия».
Технологические печные процессы и конструкции плавильных печей черной и цветной металлургии, служащих для производства чугуна, стали, ферросплавов, цветных металлов изучаются в других, технологических, частях комплексной дисциплины «ТТПОС». С конструкциями плавильных печей можно познакомиться по литературным источникам.
В настоящем пособии раскрывается содержание тепловой работы промышленных печей, рассматриваются способы энергосбережения и эко-логические требования при эксплуатации печей, а также конструкции на-гревательных печей прокатного производства.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕЧЕЙ
1.1. Классификация печей по принципу теплогенерации
1.2. Классификация печей по технологическому назначению и по режиму работы
2. ТОПЛИВО И ЕГО СЖИГАНИЕ В ПЕЧАХ
2.1. Теплота сгорания
2.2. Основные виды топлива для металлургических печей. Условное топливо
2.3. Полное и неполное горения топлива. Коэффициент расхода воздуха
2.4. Температура горения топлива
2.5. Расчеты горения топлива
2.6. Условия воспламенения и взрываемости газообразного топлива
2.7. Горелки для сжигания газа
2.8. Форсунки для сжигания мазута
3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕЧЕЙ
3.1. Схема тепловой работы печей
3.2. Тепловая мощность печи
3.3. Виды тепловых потерь. Тепловой баланс
3.4. Производительность печи
3.5. Тепловой дефицит
3.6. Усвоенная тепловая мощность и КПД печи
3.7. Удельный расход энергии
3.8. Коэффициент использования теплоты топлива – КИТ
3.9. Теплотехнические факторы, определяющие производительность печи
4. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЕЧЕЙ
4.1. Пути сокращения удельного расхода энергии
4.2. Способы повышения КИТ в топливных печах
5. РЕКУПЕРАТОРЫ
5.1. Общая характеристика и классификация
5.2. Теплообмен и температурные поля в рекуператорах
5.3. Схема расчета рекуператора
5.4. Конструкции рекуператоров
6. РЕГЕНЕРАТОРЫ
6.1. Общая характеристика регенераторов
6.2. Виды регенераторной насадки
7. ОГНЕУПОРНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
7.1. Виды огнеупорных изделий для строительства печей обжимных станов
7.2. Теплоизоляционные материалы, применяемые в печестроении
8. НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ ПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Печи обжимных станов
Рекуперативный колодец с одной верхней горелкой
Регенеративный колодец с отоплением из центра подины
Печи листовых и сортовых станов
Печи трубопрокатных станов
9. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЕЧЕЙ
