Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Запорізька державна інженерна академія
О.І. Чепрасов
Ю.М. Каюков
ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНІ ТЕПЛОТЕХНОЛОГІЧНІ
ПРОЦЕСИ ТА УСТАНОВКИ
Методичні вказівки
до виконання контрольних робіт
та самостійної роботи студентів ЗДІА
напряму 6.050601 «Теплоенергетика»
та інших інженерних спеціальностей
денної та заочної форми навчання
Запоріжжя
2011
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Запорізька державна інженерна академія
ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНІ ТЕПЛОТЕХНОЛОГІЧНІ
ПРОЦЕСИ ТА УСТАНОВКИ
Методичні вказівки
до виконання контрольних робіт
та самостійної роботи студентів ЗДІА
напряму 6.050601 «Теплоенергетика»
та інших інженерних спеціальностей
денної та заочної форми навчання
Рекомендовано до видання
на засіданні кафедри ТЕ,
протокол №13 від 5 квітня 2011 р.
Високотемпературні теплотехнологічні процеси та установки. Методичні вказівки до виконання контрольних робіт та самостійної роботи студентів ЗДІА напряму 6.050601 «Теплоенергетика» та інших інженерних спеціальностей денної та заочної форми навчання/ Укл.: О.І. Чепрасов., Ю.М. Каюков - Запоріжжя, ЗДІА, 2011. – 39 с.
Методичні вказівки призначені для студентів ЗДІА напряму 6.050601 «Теплоенергетика» та інших інженерних спеціальностей денної та заочної форми навчання, які виконують самостійні чи контрольні роботи з теплотехнічних курсів. Вказівки містять необхідні теоретичні відомості та методику розрахунку нагріву металу в нагрівальних та термічних печах, перелік рекомендованої літератури, приклад розрахунку та довідкові дані.
Укладачі: професор, к.т.н. О.І. Чепрасов, асистент Ю.М. Каюков
Відповідальний за випуск : завідувач кафедрою теплоенергетики,
професор, д.т.н. І.Г. Яковлєва
ЗМІСТ
ВСТУП 4
1 ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ НАГРІВУ МЕТАЛУ 5
2 ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ 8
3 РОЗРАХУНОК НАГРІВУ МЕТАЛУ 9
3.1 Перший інтервал нагріву першого періоду нагріву 9
3.2 Другий інтервал нагріву першого періоду нагріву 14
3.3 Другий період нагріву – період витримки 15
3.4 Показники нагріву металу 17
ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 20
Додаток А. Приклад розрахунку 21
Додаток Б. Довідкові дані 33
Додаток В. Допоміжні коефіцієнти 38
Додаток Г. Вихідні дані для розрахунку 39
ВСТУП
В металургії та машинобудуванні, при виробництві різних технологічних продуктів одним з основних видів устаткування є високотемпературні теплотехнологічні установки – промислові печі, в яких здійснюється нагрів або термічна обробка сталі та сплавів. Якість роботи печей визначає якість готової продукції. Печі є дуже енергоємним устаткуванням, яке споживає значну кількість палива.
В прокатних цехах металургійних заводів метал нагрівають для збільшення його пластичності в печах різного типу: нагрівальних колодязях, в методичних печах, в печах з крокуючим подом і з крокуючими балками, в печах з подом, що обертається, в печах швидкісного нагріву, в печах з подом, що викочується та інші.
На заводах чорної металургії термічній обробці з метою зміни структури і споживацьких властивостей піддається сортовий прокат, листи, рейки та інші продукти. Для отжигу сортового прокату частіше всього застосовують термічні печі камерного типу. Перевага камерних печей полягає в їх універсальності, оскільки в них можуть бути забезпечені практично будь-які режими нагріву. В той же час їм властивий значний недолік – в них не досягається абсолютна рівномірність нагріву металу і вони не придатні для безперервного потокового виробництва.
В даній роботі буде розглянутий один з поширених режимів нагріву металу в камерних термічних печах, який складається з двох періодів – періоду підйому температури і періоду витримки.
Метою розрахунку є побудова графіка нагріву, на якому повинні бути відображені зміни в часі температури поверхні і центру заготівок, зміни температури печі, зміни температури кладки, зміни температури газів, а також величина щільності теплового потоку на поверхню металу.