Характеристика топлива

НОВОТРОИЦКИЙ ФИЛИАЛ

 

 

Кафедра металлургических технологий и оборудования

Н.Г. Куницина

 

ТЕПЛОТЕХНИКА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ

 

Учебное пособие

по дисциплинам «Теплотехника», «Металлургическая теплотехника»

для студентов направлений подготовки

18.03.01 «Химическая технология»,

15.03.02 «Технологические машины и оборудование»,

22.03.02 «Металлургия»

всех форм обучения

 

 

Новотроицк, 2015 г.

УДК 669. 041

 

Рецензенты:

 

Заведующий кафедрой теплотехнических и энергетических систем

ФГБОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова, д.т.н. Агапитов Е.Б.

 

Доцент кафедры металлургических технологий и оборудования Новотроицкого филиала ФГАОУ ВПО НИТУ МИСиС, к.т.н. Братковский Е.В.

 

 

Куницина Н.Г. Теплотехника металлургических печей: учебное пособие. – Новотроицк: НФ НИТУ МИСиС, 2015. – 98 с.

 

 

В учебном пособии приведены сведения о различных видах топлива, используемых в металлургическом производстве, способах его сжигания в печах различных конструкций, способах утилизации тепла отходящих газов, а также рассмотрены основные виды металлургических печей, их конструктивные и технологические особенности.

Представленные материалы могут быть интересны студентам всех металлургических направлений.

 

 

Рекомендовано Методическим советом НФ НИТУ «МИСиС»

 

© Новотроицкий филиал

ФГАОУ ВПО «Национальный

исследовательский

технологический университет

«МИСиС», 2015.

 

 

Содержание

1 Характеристика топлива……………………………………………………….…..5

1.1 Понятие топлива. Классификация топлива………………………….........5

1.2 Состав топлива……………………………………………………………….5

1.3 Теплота сгорания топлива…………………………………………………13

1.4 Условное топливо. Температура горения топлива……………………..14

2 Принципы сжигания топлива…………………………………………………….16

2.1 Факельное сжигание топлива……………………………………………..16

2.2 Устройства для сжигания газообразного и жидкого топлива.

Классификация сжигающих устройств……………………………………….18

2.2.1 Виды горелок и форсунок. Требования, предъявляемые к горелкам

и форсункам…………………………………………………………………….19

2.2.2 Новое поколение горелок: регенеративные, рекуперативные и

рекуперативно-горелочные блоки…………………………………………….22

3 Огнеупорные и изоляционные материалы печей……………………………….25

3.1 Теплотехника печей металлургического производства…………………25

3.2 Классификация огнеупоров и теплоизоляционных материалов……….26

3.2.1 Классификация огнеупорных материалов……………………………..27

3.2.2 Классификация теплоизоляционных материалов……………………..29

3.3 Теплотехнические характеристики огнеупорных и

теплоизоляционных материалов………………………………………………29

3.3.1 Теплотехнические характеристики огнеупорных материалов……….29

3.3.2 Теплотехнические характеристики теплоизоляционных материалов.32

3.3.3 Новые материалы, используемые в металлургических печах………..33

3.4 Кладка печи. Конструкция сводов, окон и вспомогательных узлов

печи, их назначение……………………………………………………………..34

4 Основы тепловой работы печей………………………………………………….39

4.1 Классификация печей……………………………………………………….39

4.1.1 Классификация печей по принципу теплогенерации………………….39

4.1.2 Классификация печей по технологическому назначению и по

режиму работы…………………………………………………………………40

4.2 Понятие о тепловой мощности печи, виды мощностей…………………41

4.3 Виды тепловых потерь. Тепловой баланс……………………………….41

5 Утилизация теплоты дымовых газов…………………………………………….46

5.1 Вторичные материальные и энергетические ресурсы…………………..46

5.2 Схемы использования теплоты уходящих газов в печах.

Принципы утилизации теплоты……………………………………………….47

6 Рекуператоры металлургических печей…………………………………………50

6.1 Схемы рекуператоров: прямоток, противоток, перекрестный ток……50

6.1.1 Теплообмен и температурные поля в рекуператорах…………………51

6.1.2 Схема расчета рекуператоров…………………………………………..54

6.2 Промышленные рекуператоры. Типовые конструкции

рекуператоров металлургических печей……………………………………..54

7 Регенераторы металлургических печей………………………………………….57

7.1 Характеристики регенераторов. Схема работы регенеративной

системы отопления печей………………………………………………………57

7.2 Конструкции регенераторов. Условия эксплуатации

Регенераторов…………………………………………………………………..58

8 Показатели тепловой работы печей………………………………………………60

8.1 Производительность печи…………………………………………………60

8.2 Расход теплоты на единицу продукции…………………………………..60

8.3 Усвоенная тепловая мощность и КПД печи………………………………63

9 Конструкции и тепловые режимы печей…………………………………………64

9.1 Технологические цепочки в металлургии………………………………..64

9.2 Назначение нагревательных и температурных печей.

Нагревательные печи металлургии……………………………………………65

9.3 Нагревательные колодцы. Режимы нагрева слитков в

нагревательных колодцах……………………………………………………..65

9.3.1 Устройства и работа регенеративных нагревательных колодцев.

Технико-экономические показатели..…………………………………………..67

9.3.2 Устройство и назначение рекуперативных нагревательных

колодцев с отоплением из центра подины. Технико-экономические

показатели……………………………………………………………………….72

9.3.3 Устройство и назначение рекуперативных нагревательных колодцев

с верхней горелкой. Технико-экономические показатели……………………73

9.4 Методические печи прокатного производства. Режимы нагрева

заготовок в многозонных методических печах……………………………….73

9.4.1 Конструкции толкательных печей………………………………………74

9.4.2 Конструкции печей с шагающим подом……………………………….76

9.4.3 Конструкции печей с шагающими балками……………………………78

9.4.4 Конструкции кольцевых печей………………………………………….79

9.4.5 Конструкции секционных печей…………………………………………81

9.5 Термические печи. Характерные режимы термообработки…………….82

9.6 Термические печи камерного типа……………………………………….84

9.6.1 Камерная печь с выкатным подом………………………………………85

9.6.2 Камерная печь с неподвижным подом…………………………………86

9.6.3 Колпаковая печь………………………………………………………….87

9.7 Термические печи проходного типа………………………………………89

9.7.1 Конвейерная печь…………………………………………………………90

9.7.2 Роликовая печь……………………………………………………………91

9.7.3 Протяжная печь……………………………………………………………93

Список использованных источников……………………………………………….97

 

Характеристика топлива