Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тепловой баланс и расход топлива




Как можно видеть из изложенного выше, расход топлива представляет собой важную характеристику работы печей. На действующей печи расход топлива определяют непосредственным измерением, а для проектируемых печей — расчетным путем, используя тепловой баланс печи. Тепловой баланс печи состоит из равных между собой приходной и расходной частей, каждая из которых складывается из ряда статей. Для печей постоянного действия тепловой баланс составляют на один час, для печей периодического действия — на один цикл работы.


4. ПЕЧИ ДЛЯ НАГРЕВА СЛИТКОВ

Нагревательные колодцы

Общая характеристика. Слитки металла, полученные в мартеновском, конверторном или электросталеплавильном цехах, перед прокаткой на обжимном стане подвергают дополнительному нагреву. Обычно толщина их не менее 400 мм, поэтому для ускорения и повышения качества нагрева целесообразно греть их с четырех сторон, располагая вертикально. Подобный нагрев достигается применением нагревательных колодцев, которые по сравнению с печами других типов с точки зрения условий нагрева крупных слитков отличаются следующими преимуществами:
1) вертикальным расположением слитков, обеспечивающим ускоренный и равномерный нагрев металла, а также исключающим Возможность смещения усадочной раковины;
2) удобством транспортирования, загрузки и выгрузки металла при вертикальном положении слитков.
К нагревательным колодцам предъявляют определенные требования:
1) достаточно быстрый нагрев металла, обеспечивающий высокую производительность (общую и удельную);
2) качественный нагрев металла: равномерность нагрева по высоте и сечению слитков без местных оплавлений;
З) Эффективная работа воздухо- и газоподогревателей, обеспечение невысокого удельного расхода топлива;
4) возможность надежного автоматического регулирования Теплового режима;
5) высокие Эксплуатационные качества (удобство удаления шлака, полное сжигание топлива в пределах рабочего пространства, достаточная герметизация рабочего пространства и тепло- обменных устройств, достаточная стойкость крышек и других частей нагревательных кододцев);
б) наиболее простая конструкция и невысокие капитальные затраты на строительство;
7) возможно большее количество металла, приходящегося на
1м длины здания цеха.
Каждый нагревательный колодец в Отдельности называется ячейкой. Несколько ячеек составляют группу. Для группы ячеек предусмотрены одна дымовая труба и общее помещение для контрольно-измерительных приборов. Производительность нагревательных колодцев обычно исчисляют на группу в год. Зная производительность стана и производительность одной группы, можно найти необходимое число групп нагревательных колодцев
Тепловой и Температурный режимы. Современные нагревательные колодцы являются камерными печами периодического действия с переменным во времени Тепловым и температурным режимом. В подавляющем большинстве нагревательных колодцев нагрев металла осуществляется садками, т. е. после выдачи всех нагревательных слитков ячейки колодцев вновь загружают слитками. При выдаче и посадке слитков в результате частого открывания крышки кладка рабочего пространства нагревательных колодцев охлаждается. Поэтому при работе колодцев на горячем посаде в первый момент нагрева температура слитков выше температуры поверхности кладки и основной потребитель тепла в этот период — кладка колодца.
На рис. 146 показан температурный режим и приведен тепловой баланс

Рис. 146. Температурный режим и тепловой баланс нагревательного колодца при нагреве слит. ков горячего посада:
1— температура крышки; 2— температура отходящих продуктов сгорания; З — температура поверхности слитка; 4 — температура середины слитка; а — общий расход тепла; б — потери тепла с продуктами сгорания; в — потери тепла вследствие неполноты горения топлива; г — рас ход тепла на нагрев металла; д — тепло, поглощенное кладкой, охлажденной при открывании колодца; е — потери тепла через кладку

колодца при нагреве слитков горячего посада для различных периодов нагрева. Из этого рисунка видно, что в начальный период нагрева подают максимальное количество тепла, соответствующее тепловой мощности колодцев. После того, как кладка достигнет своей рабочей температуры, начинается интенсивный нагрев металла. Расход тепла поддерживают максимальным до тех пор, пока температура той части слитка, которая нагревается быстрее, не достигнет предельного значения. Этот период называется периодом нагрева. Вслед за ним наступает период выдержки, в течение которого происходит постепенное уменьшение расхода тепла, так как в течение этого времени температура поверхности слитков остается постоянной и тепло расходуется только на прогрев слитка по сечению. В этот период температура отходящих продуктов сгорания остается приблизительно постоянной. Тепловую мощность нагревательных колодцев выбирают так, чтобы обеспечить быстрый подъем температуры кладки и поверхности слитков в начале нагрева. При заниженной тепловой мощности период нагрева затянется, а период выдержки сократится, и полный цикл нагрева будет нерационально большим. При завышенном максимальном расходе топлива период нагрева сократится, но увеличится неравномерность температуры по сечению слитка и период выдержки затянется. Это также вызовет чрезмерное увеличение длительности полного цикла нагрева. На работу нагревательных колодцев очень большое влияние оказывает начальная температур а слитков. Обычно нагревательные колодцы работают в подавляющей степени на горячем посаде, т. е. в ячейку для нагрева до температуры прокатки (≈1200° С) помещают еще не полностью остывшие после разливки слитки, температура которых 700-850° С. Чем выше процент горячего посада и начальная температура слитков, тем больше производительность нагревательных колодцев и тем ниже удельный расход топлива на нагрев металла. Процент горячего посада и начальная температура слитков зависят от уровня организации производства на данном предприятии. На тех заводах, где культура производства достаточно высока, горячий посад достигает 95%, а начальная температура слитков перед нагревом 800—850° С.
На рис. 147 приведены данные, показывающие зависимость полной

Рис.147. Зависимость продолжительности нагрева от температуры поверхности слитков и тепловой мощности колодца

длительности нагрева от температуры посада 7-т слитков и величины тепловой мощности. Из рисунка видно, что влияние тепловой мощности тем больше, чем ниже температура посада слитков, так как чем выше температура посада, тем короче период нагрева и ниже максимальный расход топлива.
Оптимальное значение тепловой мощности (по химическому теплу топлива) лежит в пределах 209350—293090 кДж/т садки. Рабочая температура в нагревательных колодцах составляет 1350—1400° С. Для обеспечения такой рабочей температуры нужно сжигать топливо так, чтобы калориметрическая температура горения достигала 2100—2200°С.
Ш л а к о у д а л е н и е. В процессе нагрева металла происходит его окисление. Образовавшаяся окалина стекает по граням слитков на подину колодцев и должна быть оттуда удалена. Существуют два метода удаления окалины
или, как говорят, два метода шлакоудаления: сухое шлакоудаление
и жидкое. При сухом шлакоудалении на подину
колодца насыпается мелкий кокса, который впитывает окалину и
через 5—6 всадов вместе с ней удаляется через специальные лючки. Затем
сверху при открытой крышке засыпается и разравнивается новая порция
кокса. Вслед за этим металл нагревают вновь. При жидком шлакоудалении кокс на поду отсутствует; подину выполняют из огнеупорных материалов, не
взаимодействующих с окалиной (обычно хромомагнезит); окалина в жидком состоянии удаляется с пода ячейки через специальную летку.
Каждому из этих методов присущи область применения, свои недостатки и преимущества. Недостатки сухого шлакоудаления:
1) непроизводительные затраты времени на засыпку и удаление коксика;
2) замедленный прогрев и науглероживание донной части слитка, несколько утопленной в коксик;
3) необходимость иметь в цехе хранилище для коксика и плохое санитарное состояние цеха (при засыпке коксика поднимается туча пыли);
4) крайне отрицательное влияние коксовой пыли на керамику регенераторов и рекуператоров.
Однако сухое шлакоудаление — это единственный метод удаления окалины в таких конструкциях, где невозможно обеспечить жидкотекучесть окалины на поду ячейки. Этим обстоятельством и определяется область применения метода сухого шлакоудаления. Жидкое шлакоудаление позволяет устранить недостатки, свойственные сухому шлакоудалению; но и оно также не лишено недостатка, заключающегося в том, что при жидком шлакоудалении неравномерно изнашивается подина колодца, и слитки теряют устойчивость. Причем устойчивое стекание шлака через летку возможно только в том случае, если на поду колодца поддерживается достаточно высокая температура, при которой шлак жидкотекуч. Однако в некоторых, весьма распространенных конструкциях нагревательньтх колодцев наивысшая температура развивается в верхней части ячейки, а температура на поду не всегда достаточна для того, чтобы шлак стекал должным образом. При этом на поду начинают образовываться бугры окалины, для удаления которых добавляют материалы, снижающие температуры плавления окалины и интенсивно прогревают пустой колодец с целью удаления скопившегося шлака.
Ф у т е р о в к а и е е с л у ж б а. В нагревательных колодцах наиболее уязвимы следующие части огнеупорной футеровки:
1) подина и нижняя часть стен, поскольку они интенсивно соприкасаются с окалиной и слитками;
2) те пояса футеровки стен, на которые опираются слитки;
3) футеровка крышки, так как она подвержена действию наиболее высоких температур, колебанию температур и механическому воздействию в связи с частым открыванием и закрыванием крышки;
4) керамика регенераторов и рекуператоров (особенно верхние ряды), которая работает в тяжелых условиях высоких температур, резкой смены температур, воздействия газовых потоков, несущих окалину и пыль.
Огнеупорную футеровку рабочего пространства колодцев обычно выполняют из двух (не считая тепловой изоляции) не перевязанных между собой слоев. Это позволяет во время ремонтов менять лишь первый, внутренний слой. Подину колодцев выкладывают обычно в три слоя: 1) внутренний слой из хромомагнезитового кирпича; 2) шамотный кирпич; 3) внешний теплоизоляционный слой из диатомового кирпича. При сухом шлакоудалении уровень подины по всей площади колодцев одинаков, при жидком — подину выкладывают с уклоном в сторону шлаковой летки.
Стены колодцев также выполняют трехслойными. Внешний слой теплоизоляционный, затем слой шамотного кирпича. Внутренний слой в нижней части стен (приблизительно на 1м высоты) выполняют из хромомагнезита, остальное из динаса. Интенсивнее всего стены изнашиваются на том уровне, где опираются слитки. В связи с этим в этом месте выполняют выступ кладки внутрь колодца. Эти выступы выкладывают из динаса, хромомагнезита, каолинового кирпича. Стойкость выступов из динаса наименьшая.
В настоящее время применяют крышки как с арочной футеровкой, так и с подвесным сводом. И в том, и в другом случае можно применять шамотный кирпич. В последнее время для футеровки крышек все шире используют каолиновый кирпич. Каолиновый кирпич в футеровке крышек значительно более стоек, поскольку обладает большой огнеупорностью и меньшей дополнительной усадкой. Насадку регенераторов нагревательных колодцев делают двухслойной: верхнюю часть из динаса, нижнюю из шамота.
Керамические рекуператоры, применяемые в нагревательных колодцах, выполняют из восьмигранных трубок. Обычно монтируют 6—8 рядов труб, из них два верхних и нижний ряды — из карбо-шамотных трубок, остальные — из шамотных. Это вызвано тем, что карбо-шамотных обладает большей огнеупорностью и термостойкостью. При правильно выбранных огнеупорных материалах стойкость огнеупорной футеровки зависит от ряда теплотехнических и технологических факторов, главными из которых являются следующие:
1)температура в колодце; 2) колебания температур в колодце;
3) полнота сгорания топлива; 4) метод шлакоудаления.
Чрезмерное повышение температуры в колодце приводит к снижению стойкости как огнеупорной кладки рабочего пространства, так и насадок регенераторов и рекуператоров. Сильно ускоряют разрушение кладки колебания температуры в рабочем пространстве, связанные с открытием крышек, и, особенно с охлаждением колодцев перед посадкой холодных слитков. Если не обеспечивается полное сгорание топлива в пределах рабочего пространства, то горение завершается в регенераторах и рекуператорах, что приводит их к быстрому разрушению. При жидком шлакоудалении кладка в целом изнашивается быстрее, так как для обеспечения удаления шлака в жидком виде приходится повышать температуру в колодце.
Для стен и подины обычных регенеративных колодцев на 6—8 слитков смену внутреннего слоя выполняют через каждые 2,5— З мес., а полную замену кладки — через 8—9 м. В газовых регенераторах насадку необходимо сменять через 8 с., а в воздушных она может служить в течение 2 лет. Для стен и подины рекуперативных колодцев смена внутреннего слоя необходима через 5— б мес., а полная замена кладки — через 12—18 мес. В рекуператорах насадку следует сменять раз за 1,2—2 года.
Смена футеровки крышек осуществляется через 7—9 мес. В отдельных случаях, чаще всего в регенеративных колодцах, быстро сгорает металлическая рама крышек, что заставляет менять их через 2—З мес.
Рис.148. Регенеративные колодцы 1- крышка; 2- механизм для перемещения крышки; 3- газовый генератор; 4-воздушный генератор.

Регенеративные колодцы. На ряде заводов СССР работают регенеративные нагревательные колодцы (рис. 148), вмещающие по 6—8 слитков массой 6—7 т. Колодец снабжен двумя парами регенераторов, причем ближайший к рабочему пространству регенератор обязательно газовый. Газ и воздух подогревают примерно до 800° С. Колодец работает реверсивно. Сначала топливо и воздух поступают с одной стороны и, нагреваясь в регенераторах, попадают в рабочее пространство. Образовавшиеся дымовые газы проходят через другую пару регенераторов и отдают свое тепло огнеупорной насадкё. Затем происходит перекидка клапанов, и весь цикл повторяется в обратном направлении. Металл нагревается до 1200—1250°С, температура в рабочем объеме колодца составляет 1350—1400°С. Общая тепловая мощность подобных колодцев составляет 20,95—23,045 ГДж/ч, причем на долю горения топлива приходится около 65%, на долю тепла подогрева воздуха и газа — примерно 35%. Нагрёвательные колодцы подобного типа могут работать на чистом доменном газе и на смеси коксового и доменного газов.
В регенеративных нагревательных колодцах в каждой группе по четыре ячейки. Большинство нагревательных колодцев работает в значительной мере на слитках горячего посада. При этом температура горячего посада обычно составляет около 750° С, но иногда достигает и 850—870° С. Удельная доля слитков горячего посада по отношению к массе всех слитков достигает 95%. Увеличение температуры и массы горячего посада — один из важнейших резервов повышения производительности нагревательных колодцев и экономии топлива.
Производительность группы регенеративных колодцев рассматриваемой конструкции при 95% горячего посада с температурой около 780° С составляет 300тыс., т/год, а удельный расход тепла 1131,3 кДж/кг.
При строительстве новых обжимных станов регенеративные колодцы теперь обычно не строят, так как при обеспечении ими удовлетворительной производительности не гарантируется качество нагрева металла и йе возможно осуществление надежной автоматизации. Однако при увеличении производительности существующих обжимных станов, оборудованных регенеративными колодцами, задача увеличения количества нагреваемого металла может быть решена двумя путями: либо достройкой недостающих групп колодцев, либо реконструкцией существующих ячеек.
При реконструкции регенеративных колодцев на одном из отечественных заводов для увеличения емкости ячейки длину рабочего пространства с 4 м увеличили сначала до 5,7, а затем до 7,9 м (рис. 149).

Рис. 149. Реконструированные регенеративные нагревательные колодцы

Проведенные исследования показали, что равномерность нагрева слитков, угар металла и удельный расход тепла находятся на одном и том же уровне. Увеличение длины рабочего пространства позволило увеличить садку с 76 до 113 т и повысить производительность на 24%. При этом необходимое повышение тепловой нагрузки составило 25—30%. В регенеративных колодцах горение топлива развивается в нижней части колодца, поэтому температура около подины достаточно высокая, и надежно осуществляется жидкое шлакоудаление.
В нагревательных колодцах регенеративного типа крайне несовершенна система сжигания топлива, что влечет за собой существенные недостатки. Горение топлива практически начинается над газовыми регенеративными насадками, через которые подается топливо, протекает в рабочем пространстве и заканчивается в противоположных насадках. Это приводит к неравномерности нагрева садки металла, так как слитки, расположенные ближе к регенераторам, нагреваются значительно быстрее, чем слитки в средней части рабочего пространства. Второй существенный недостаток вызван тем, что для автоматизации теплового процесса печи всегда необходимо правильно выбрать в рабочем пространстве такую точку, по изменению температуры которой можно строить процесс автоматизации. В регенеративных колодцах надежно выбрать такую точку невозможно, поскольку в результате перекидки клапанов и плохого смещения газа и воздуха температура может все время изменяться по всей длине рабочего объема колодца, причем возможны и случайные колебания температур.
Рекуперативные колодцы. На рис. 150 показан к о л о д е ц с отоплением из центра пода. Такие колодцы широко применяют для нагрева слитков перед прокаткой на блюминге производительностью около 2,5 млн. т/год. Они достаточно надежны в эксплуатации, отапливают их смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 5866—8374 кДж/м3 при помощи горелок, расположенных в центре пода. Группа состоит из двух ячеек.

Рис. 150. Рекуператнвные колодцы с отоплением из центра пода; 1—горелка; 2.— регулятор. 3— подвод холодного воздуха; 4 — канал для подвода горячего воздуха; 5 — каналы для отвода дымовых газов из рабочего колодца

В каждую ячейку помещается по 12— 16 слитков квадратного сечения.
Колодцы оборудованы керамическими рекуператорами из восьмигранных карбошамотных трубок для подогрева воздуха до 800_8500 С. Воздух, пройдя через рекуператоры, поступает к горелке с двух сторон по сборным каналам. Газ подается в горелку по специальной трубе снизу вверх, поэтому факел тоже направлен снизу вверх. Продукты сгорания удаляются из рабочего пространства через специальные окна и, пройдя через рекуператор, уходят в дымовую трубу. Рекуперативные колодцы с отоплением из центра пода в настоящее время работают на 90—95% горячего посада, обеспечивая при этом производительность одной группы около 220—270 тыс. т/год. Удельный расход тепла на нагрев металла составляет 1047—1131 кДж/кг. Процесс нагрева металла в этих колодцах можно автоматизировать. Импульсную точку выбирают на одной из боковых стен в зоне наиболее высоких температур, т. е. несколько выше верхней кромки слитка. Тепловая мощность колодцев с отоплением из центра пода составляет обычно 20,95—29,33 ГДж/ч.
Качество нагрева металла в рекуперативных колодцах с отоплением из центра пода выше, чем в регенеративных колодцах, но все-таки недостаточно. Вследствие вертикального расположения факела зона наибольших температур создается в верхней части рабочего пространства, что приводит к перегреву верхней части слитка при недостаточном нагреве его основания. Перепад температур по высоте рабочего пространства достигает 100°С и более, что вызывает неравномерность нагрева слитка. Однако положительным является то, что все слитки, входящие в садку, греются почти одинаково.
Общая площадь рекуператора нагревательных колодцев составляет около 400м². В рекуператоре шесть рядов трубок. Два нижних и два верхних ряда — из карбо-шамотных трубок, средние ряды — из шамотных.
Рекуператоры работают при следующих условиях:
Температура дымовых газов на входе в рекуператор,ْС 1200—1250
Скорость,м/с:
воздуха <1,5; дымовых газов 0,7—1
Воздух в рекуператор поступает обычно под давлением, в результате чего между воздушной и дымовой сторонами рекуператора возникает значительный перепад давлений (до 196 Н/м²), в результате чего создается возможность для утечки воздуха в дымовые каналы. Утечка иногда достигает 40—50% всего воздуха, поданного в рекуператор. Низкая герметичность рекуператора сильно влияет на работу колодцев, так как в результате утечек количество воздуха, достигшего горелки, становится недостаточным и, что очень важно, неопределенным. При недостатке воздуха топливо не сгорает полностью в пределах рабочего пространства и поэтому становится возможным его дожигание в рекуператоре, что вызывает разрушение рекуператора и дальнейшее увеличение утечек. При уменьшении количества воздуха, попадающего в ячейку, приходится сокращать количество подаваемого топлива, т. е снижать тепловую нагрузку, а это в свою очередь приводит к снижению производительности. Подача в рекуператоры воздуха в количестве, превышающем необходимое для горения, не дает желаемого результата, поскольку увеличение количества воздуха требует соответствующего повышения его давления. Чтобы уменьшить утечку воздуха, следует стремиться к снижению гидравлического сопротивления на воз-. душном пути и уменьшение неплотностей, для чего необходимо применять специальные приемы сборки рекуператора, а при эксплуатации исключить термические удары. Во избежание термических ударов предусматривают блокировку крышки нагревательного колодца и шибера, установленного в дымовом борове, которая обеспечивает закрытие шибера при открывании крышки колодца и препятствует попаданию холодного воздуха в трубе рекуператора.
Ненадежная (в смысле герметичности) работа рекуператоров наряду с высокой стоимостью сооружения является, пожалуй, самым большим недостатком этих нагревательных колодцев. Поэтому предпринимают различные попытки уменьшить и стабилизировать во времени утечку воздуха, что необходимо для автоматизации теплового режима. Герметичность рекуператоров зависит также от состояния дымовых каналов. Трубки засоряются частицами окалины и коксика, захватываемыми дымовыми газами. Поскольку трубка верхнего ряда рекуператора нагревается до весьма высоких температур, эти частицы прилипают к керамике, постепенно сечение для прохода дыма все больше и больше суживается. В результате этого возрастают сопротивление дымового тракта и утечка воздуха. Особенно сильно засоряются трубки рекуператора, когда колодцы работают при сухом шлакоудалении и когда в рекуператор попадает много коксовой пыли, причем засорение трубок не только увеличивает утечку воздуха, но и ухудшает его подогрев в рекуператоре. Все это заставило отказаться от сухого шлакоудаления и на нагревательных колодцах с отоплением из центра пода. Однако на колодцах с отоплением из центра пода применять жидкое шлакоудаление сложнее, чем на регенеративных колодцах. Это объясняется тем, что в регенеративных колодцах при горизонтальном направлении факела на поду поддерживается температура 1400—1450°С, достаточная для получения жидкотекучести шлака. В колодцах с отоплением из центра вода в верхней части температура достигает 1370—1400°С, а внизу 1290—1320°С. При этой температуре шлак только размягчается; чтобы он стал жидкотекучим, необходимо внести на подину специальные разжижающие материалы. На некоторых заводах в качестве таких материалов используют шлак от сжигания твердого топлива, кварцевый песок, бой динасового кирпича. Переход на жидкое шлакоудаление позволяет увеличить производительность ячейки и сократить расход топлива. Однако при жидком шлакоудалении резко возрастает число ремонтов, а следовательно, и удельный расход огнеупоров. Колодцы при жидком шлакоудалении работают более форсированно, что увеличивает толщину окалины и возможность оплавлевия слитков.

Колодцы с верхним отоплением. Такие нагревательные колодцы двух типов: с двумя верхними горелками и с одной верхней горелкой. Колодцы с двумя верхними горелками (рис. 151) отапливают смесью коксового и доменного газов (Qрн = 5866/б704 кДж/м³ ). Горелки расположены в верхней части рабочего пространства в шахматном порядке. Обычно применяют горелки типа сгруба в трубе» или простейшие турбулентные. Горелка должна быть рассчитана так, чтобы количество кинетической энергии струй, создаваемых горелкой, было достаточным для проталкивания продуктов сгорания по петлеобразной траектории — от горелки до дымоотводящих каналов.

Рис. 151. Нагреватедьные колодцы с двумя верхними горелками

Колодцы оборудованы керамическими рекуператорами из восьмигранных карбошамотных трубок, аналогичных тем, которые применяют на нагревательных колодцах с отоплением из центра подины. Поперечные размеры нагревательных колодцев с двумя верхними горелками близки к размерам колодцев с отоплением из центра пода, во глубина их больше (4,2—4,4 м). Отсутствие горелки в центре пода позволяет увеличить садку металла, однако прироста производительности это не дает, так как увеличение садки приводит к увеличению времени нагрева металла.
Следует заметить, что колодцы с двумя верхними горелками по основным показателям — производительности, качеству нагрева,
расходу топлива, тепловой нагрузке схожи с колодцами, отапливаемыми из центра пода. Применение жидкого шлакоудаления на колодцах с двумя верхними горелками весьма затруднено тем, что наибольшая температура достигается в верхней части ячейки, внизу температура значительно меньше и сварочный шлак не жидкотекуч. В последние годы в основном строят колодцы с одной верхней горелкой, что объясняется увеличением производительности строящихся блюмингов до б млн. т/год и более. Повышением производительности блюмингов обусловлены новые требования, предъявляемые.к нагревательным колодцам, которые в определенной мере реализуются применением колодцев с одной верхней горелкой. Конструкция колодцев представлена на рис. 152. Колодец вытянутой формы шириной 2,2—2,5 м. В ячейку помещают в два ряда чаще всего 2 или 4 ячейки.

Рис.152. Нагревательные колодцы с одной верхней горелкой 1- керамический рекуператор; 2- каналы для холодного воздуха; 3- металлический рекуператор; 4- подвод компрессорного воздуха; 5- каналы для удаления дымовых газов из рабочего пространства колодца.

Тепловую нагрузку в этих колодцах поддерживают около 38—42 ГВт; удельный расход тепла составляет 1050—1130 кДж/кг. Поскольку на поду подобных колодцев температур а относительно низкая, применяют сухое шлакоудаление. Производительность колодцев подобного типа на группу из двух ячеек несколько меньше (200—220 тыс. т/год), чем колодцев с отоплением из центра пода. Это объясняется особенностями их тепловой работы.
Колодец отапливают газообразным топливом при различной степени подогрева воздуха. Выходные скорости в горелке должны быть подобраны так, чтобы кинетической энергии струй было достаточно для проталкивания газов от горелки до дымоотборного окна по петлеобразной траектории. Плохое смещение топлива и воздуха приводит к тому, что наибольшая температура развивается около стены, противоположной горелке; на этой стене и выбирают импульсную точку для автоматизации теплового режима. Причем раньше других нагреваются слитки, находящиеся около этой стены.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-12; Просмотров: 1781; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.025 сек.