
- •Температурное поле. Температурный градиент.
- •Основные виды теплообмена. Теплопередача и теплоотдача.
- •Теплообмен:
- •Теплопроводность, закон фурье.
- •Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки.
- •Граничные условия 1ого рода
- •Граничные условия 2ого рода
- •Граничные условия 3ого рода
- •Граничные условия 1ого рода
- •Стационарная теплопроводность однослойной цилиндрической стеши.
- •С тационарная теплопроводность многослойной цилиндрической стенки.
- •Граничные условия 3ого рода
- •Теплопроводность через стенки сложной конфигурации. Ребристые поверхности.
- •Нестационарная теплопроводность. Критерии био и старка. Термически тонкие и термически массивные тела.
- •Нагрев тонких тел при постоянной температуре печи. Температурно-тепловая диаграмма. Конвективный теплообмен
- •Лучистый теплообмен
- •Теория нагрева массивных тел. Уравнения теплопроводности для массивных тел. Принцип использования диаграммы будрина.
- •Методы решения нагрева термически массивных тел
- •Использование численных методов решения задач нагрева.
- •Конвективный теплообмен. Основные уравнения конвективного теплообмена.
- •Критерия подобия конвективного теплообмена.
- •Вынужденная конвекция (ламинарный и турбулентный режим, критерий рейнольдса).
- •Теплообмен излучением. Основные законы теплообмена излучением.
- •Угловые коэффициенты, их свойства.
- •Свойства угловых коэффициентов.
- •Значение угловых коэф. Для типичных случаев
- •Теплообмен в замкнутой системе (собственное излучение, эффективное, сальдо-поток). Приведенный коэффициент излучения.
- •Защита от излучения с помощью экранов.
- •Степень черноты газа, ее определение.
- •Сложный теплообмен (лучисто-конвективный теплообмен).
- •Классификация топлива, низшая теплота сгорания топлива. Виды горения. Классификация топлива:
- •Коэффициент избытка воздуха при горении топлива. Полное и неполное горение. Расчеты горения топлива.
- •Устройства для сжигания топлива.
- •Физические основы электронагрева.
- •Уравнение неразрывности для сжимаемых и несжимаемых жидкостей.
- •Несжимаемая жидкость
- •Уравнение эйлера для движущейся жидкости. Уравнение эйлера для статики.
- •Уравнение навье-стокса для движения реальной жидкости.
- •Давление, его виды и способы измерения.
- •Струйное движение газов. Свободные струи.Характеристика
- •Струйное движение газов, ограниченные струи.
- •Движение газов в слое кускового и зернистого материала (гранулометрический состав, насыпная плотность и порозность).
- •Движение газов в слое кускового и зернистого материала. Состояние слоя.
- •Принцип расчета дымовой трубы.
- •Классификация огнеупоров.
- •Физические свойства огнеупоров.
- •Пористость и объемная масса
- •Эксплуатационные (рабочие) свойства огнеупоров.
- •Сопротивление печной атмосфере
- •Теплоизоляционные материалы, применяемые в печестроении.
- •Классификация печей. Тепловая работа печей
- •Показатели тепловой работы печей.
- •Вагранки, принцип действия, основные зоны вагранки.
- •Вагранки классифицируют
- •Теплотехнические особенности
- •Влияние различных факторов на зоны горения в вагранке.
- •Использование подогрева дутья в вагранках.
- •Вагранки с обогащением дутья кислородом и охлаждаемым плавильным поясом.
- •Вагранки с водоохлаждаемым плавильным поясом
- •Кислородно-конвертерный процесс, особенности материального и теплового баланса.
- •Классификация дуговых печей, принцип работы, последовательность технологии плавки в дуговых печах.
- •Печи классифицируются:
- •Последовательность технологии плавки в дуговых печах.
- •Состав шлака
- •Основные статьи теплового баланса дуговой печи.
- •Расход тепла
- •Индукционные тигельные печи. Принцип действия и конструкция печи.
- •Нагревательные колодцы, принцип действия и конструкции колодцев.
- •Методические печи для нагрева слитков и заготовок толкательного типа, принцип действия и конструкции, схемы отопления.
- •Нагревательные печи с шагающими балками и шагающим подом, кольцевые печи, принцип действия, схемы отопления.
- •Устройства для использования теплоты отходящих газов, классификация рекуператоров по движению газов.
- •Конструкция и принцип действия игольчатых рекуператоров.
- •Конструкция и принцип действия рекуператоров из стальных труб и радиационных рекуператоров.
- •Принцип действия регенератора.
- •Принцип действия барабанных сушил и сушил в пневмопотоке и кипящем слое.
- •Установки для сушки стержней и литейных форм.
- •Сушила непрерывного действия
- •Сушила с радиационным циклом
Эксплуатационные (рабочие) свойства огнеупоров.
огнеупорность – свойство материала сохранять механическую прочность при высоких температурах без нагрузки. Зависит от хим. состава и наличия примесей. В большинстве случаев огнеупор разрушается при температуре ниже температуры огнеупорности из-за взаимодействия со шлаком и пылью.
термостойкость – способность материалов без разрушения выдерживать резкие перепады температуры. Определяется количеством теплосмен, т.е. нагревом и последовательным резким охлаждением в воде или на воздухе. Испытание предполагает нагрев до 850 потом резкое охлаждение. Опыт заканчивается после потери 20% огнеупора.
шлакоустойчивость – зависит от хим.состава огнеупора, от состава шлака, температуры и пористости материала. При образовании кислых шлаков используют кислые огнеупоры и т.д. Шлакоустойчивость повышается, если огнеупор не смачивается шлаком (например, углеродистые огнеупоры)
механическая прочность – важна для плавильных печей, поскольку футеровка подвергается сжатию и механическому истиранию.
сопротивление удару – при низких температурах огнеупоры имеют низкое сопротивление на удар, при повышении температуры ударная нагрузка компенсируется размягчённым слоем, который образуется на поверхности огнеупора.
Сопротивление печной атмосфере
Печная атмосфера может быть:
окислительной
нейтральной
восстановительной
Окислительной противостоят почти все огнеупоры, за исключением углеродистых.
Восстановительной противостоят материалы, не содержащие большого количества оксида железа. Оксиды железа явл. катализаторами реакции разложения СО.
При протекании этой реакции углерод в виде сажи выпадает в порах огнеупора и разрушает его.
Теплоизоляционные материалы, применяемые в печестроении.
Любую печь футеруют из материалов 2ух видов: огнеупорных и теплоизоляционных
Огнеупоры противостоят воздействию высоких температур, расплавленного металла и шлаков и, как правило, имеют высокий коэфф. теплопроводности.
Теплоизоляционные материалы имеют низкую теплопроводность, но не выдерживают высокую температуру. Температура применения не превышает 960 . Поэтому футеровку выполняют как минимум двухслойной, рабочая часть выкладывается из огнеупоров, а наружную из теплоизоляционных материалов.Теплоизоляционный материал используется в виде формованных изделий, засыпак, замазок и т.д.
Подразделяют на:естественные (диатомит, перлит, асбест) и искусственные (диатомитовый кирпич, асбоцемент, совелит, шлаковая и стеклянная вата и т.д.)
Диатомит – природный материал, состоящий из остатков панцирных микроорганизмов. В естественном виде применяют в виде засыпок и замазок, а также для изготовления диатомитового кирпича. Получают формовкой диатомитового порошка с глиной, с последующим обжигом.
Перлит – это вулканическая порода, в основном состоящая из стекла. При нагреве до температуры 1200 перлит переходит в пластическое состояние и увеличивается в 10-15 раз, полученная масса явл. исходным сырьём для получения термоизоляционных изделий.
Асбест – используется в виде листового картона, шнура и засыпки.
Асбоцемент – изготавливается из смеси асбеста и портландцемента.
Если предыдущие материалы использовались до температуры 900 , то асбоцемент до 450 .
Совелит – изготовлен из смеси доломита и асбеста. Температура применения до 500 .
Шлаковая вата – получают из металлургического шлака, т.е. струю шлака раздувают паром или сжатым воздухом. Температура применения до 600 .
Стеклянная вата - получается вытягиванием из расплавленного стекла.