Виды технологического оборудования металлургических комбинатов

Виды технологического оборудования металлургических комбинатов

• Кузнечные молоты и прессы

• Прокатные станы

• Станки для механической обработки металлов

• Печи

и т.д.

Виды энергетического оборудовании металлургических  комбинатов

• Энергогенераторы

Предназначены для преобразования данного вида энергии в энергию, необходимую для совершения технологического процесса (рабочую энергию)

• Электродвигатели

Электрическая энергия Þ механическая энергия

• Электронагреватели

Электрическая энергия Þ тепловая энергия

• Горелки

Химическая энергия топлива Þ тепловая энергия

Виды энергетического оборудования

• Энергопреобразователи

Предназначены для изменения параметров рабочего вида энергии, либо параметров исходного вида энергии.

Ø трансформаторы

Ø преобразователи частоты переменного тока

Ø редукторы

Ø регенераторы и рекуператоры

Теплотехническое оборудование металлургических комбинатов

Оборудование, рабочим видом энергии в котором является теплота.

К данному виду относятся

q   Печи различного технологического назначения

q   Котельные установки

q   Агломерационные установки

и т.д.

Печь – технологическое оборудование, огражденное от окружающего пространства, в котором происходит генерация тепла из первичного вида энергии и его передача к материалам, подвергаемым тепловой обработке в технологических целях.

               Основные цели тепловой обработки:

•  плавление

•  нагрев перед обработкой давлением

•  термическая обработка

•  спекание сушка

•  обжиг

Тепловая работа - совокупность явлений, протекающих в печи.

Таких, как:

²   преобразование теплоты

²   получение теплоты

²   перенос теплоты как к технологическим                                                      материалам, так и в окружающую среду (тепловые потери)

²   изменение теплового, фазового и агрегатного состояния материала

 

                         Основные элементы печи

²   рабочее пространство (камера, огражденная огнеупорной футеровкой)

²   устройства для генерации тепловой энергии (топки, горелки, форсунки, электронагреватели и т.д.)

²   устройства для удаления продуктов сгорания (дымовые каналы и трубы, клапаны и т.д.)

²   устройства для использования тепла отходящих газов (регенераторы, рекуператоры, котлы-утилизаторы)

²  механическое оборудование (устройства загрузки, транспортировки и выгрузки материала, и т.д.)

         Способы классификации промышленных печей

 

По технологическому назначению

По первичному виду энергии

По виду теплового процесса

По режиму тепловой работы

Поп

 

Типы печей по технологическому назначению

• сталеплавильные

•  чугуноплавильные

•  прокатных цехов

•  кузнечные

•  термические

 и т.д.

Типы печей по первичному виду энергии

q топливные

q  электрические

q  автогенные

Типы печей по виду теплового процесса

v нагревательные

v  термические

v  обжиговые

v  сушильные

v  и т.д.

v  плавильные

                Виды печей по режиму тепловой работы

• непрерывного действия

•  периодического действия

                       

 Основные зоны печей

² Зона технологического процесса (ЗТП) - основная

² Зона генерации тепла (ЗГТ) - вспомогательная

 Основные теплотехнические процессы в протекающие в промышленных печах     

Определяющий процесс – процесс, обеспечивающий возникновение тепла в ЗТП (определяет осуществление технологического процесса).

Определяемый процесс – процесс, от которого зависит эффективность осуществления технологического процесса (например, равномерность распределения тепла по ЗТП).

Лимитирующее звено (процесс) – звено, от которого зависит скорость совершения процессов в ЗТП.

             Варианты взаимного расположения зон

· Печи-теплообменники

ЗТП

ЗГТ

                                                   

 

 

· Печи-теплогенераторы

ЗГТ=ЗТП

 

· Печи, работающие по смешанному режиму

ЗГТ

ЗТП

 

Термические напряжения

Причины возникновения напряжений при нагреве

• Неравномерность нагрева изделия

• Фазовые переходы в материале

• Структурные изменения в материале

Виды термических напряжений

ü Сжимающие

ü Растягивающие

Ø Временные

Ø Остаточные

 

 

 

 

- коэффициент линейного расширения, К^-1

     - модуль упругости, Па;

      - коэффициент Пуассона;

     - температура в данном сечении тела, К;

      - средняя (по сечению) температура тела, К;

Допустимые тепловые воздействия

1. Максимально допустимый перепад температуры

- предел прочности, Па;

К - коэффициент, зависящий от формы тела:

     для пластины K =1,5

     для цилиндра K =2,0

2. Максимально допустимая плотность теплового потока

- коэффициент теплопроводности тела, Вт/(м×К);

- характерный размер тела, м;

 

 

Инженерная оценка величины термических напряжений

              - Термическими напряжениями можно пренебречь

                             - Термические напряжения не опасны

            - Опасные термические напряжения (до Тпер)

где, Тпер) – температура перехода в область пластических деформаций

Расчет горения топлива

Цель расчета – определить:

1. Количество необходимого для горения воздуха

2. Количество и состав продуктов сгорания

3. Температуру горения

Методика определения количества воздуха, состава и количества ПС газообразного топлива

- чистый кислород

 

Методика определения количества воздуха, состава и количества ПС жидкого топлива

 - горение в чистом кислороде

 

 - горение в воздухе

 

 

Теоретическое количество воздуха для горения 1,87 + 7,02 = 8,89м³

Теоретическое количество продуктов сгорания 1,87 + 7,02 = 8,89м³

 

Методика определения температуры горения

        (температуры продуктов сгорания)

 

Закон сохранения энергии =>

Виды технологического оборудования металлургических комбинатов

• Кузнечные молоты и прессы

• Прокатные станы

• Станки для механической обработки металлов

• Печи

и т.д.