11.6. Пример расчета камерной печи с выкатным подом

Ниже приведен пример расчета камерной печи с выкатным подом для отжига слябов после горячей прокатки.

Исходные данные:
годовой объем производства Р_год = 30000 т;
годовой фонд рабочего времени Т_год=6000 ч;
размеры нагреваемых слябов, м: длина l=4,85, ширина b= 1,1, толщина S=0,145;
масса сляба M=6 т;
качество металла — низколегированная марганцовистая сталь;
начальная температура металла 20 °С (холодный посад);
режим термообработки (рис. 11.2): а) нагрев слябов при посадке в холодную печь до 750 °С со скоростью 35—40°С/ч; б) выдержка при 750 °С продолжительностью 8 ч; в) охлаждение слябов в печи подсосом наружного воздуха с 750 до 150 °С; г) выдержка при 150°С продолжительностью 5 ч;
топливо — природный газ с теплотой сгорания Q^P_H =35 МДж/м^З.

ТАБЛИЦА 11.1. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА В, РАБОЧЕМ ПРОСТРАНСТВ ПЕЧИ В ПЕРИОД НАГРЕВА

ТАБЛИЦА 11.2. РАСЧЕТ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

ТАБЛИЦА 11.З. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА В РАБОЧЕМ ПРОСТРАНСТВЕ ПЕЧИ В ПЕРИОД ОХЛАЖДЕНИЯ

ТАБЛИЦА 11.4. РАСЧЕТ ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА

ТАБЛИЦА 11.5. СТАТЬИ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЕРИОДА НАГРЕВА

ТАБЛИЦА 11.6. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕРИОДА НАГРЕВА

ТАБЛИЦА 11.7. СТАТЬИ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЕРИОДА ВЫДЕРЖКИ

ТАБЛИЦА 11.8. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕРИОДА ВЫДЕРЖКИ

ТАБЛИЦА 11.9 РАСЧЁТ ЧИСЛА И ХАРАКТЕРИСТИК ПЕЧЕЙ

Задаемся общей продолжительностью загрузки и разгрузки печи τ_З+τ_D= 4 ч. Принимаем укладку садки на поду в четыре стопы: две по длине и две по ширине печи. В стопе 6 слябов, уложенных на 6 прокладок (из блюмов) толщиной α= 0,1 м; схема рабочего пространства печи с садкой приведена на рис. 11.3.

Рис. 11.3. Схема камерной печи с выкатным подом: 1— выкатной под; 2 —горелки; 3 — люк для присоса воздуха в период охлаждения; 4 — свод печи; 5 — стопа слябов с прокладками между ними; 6 —кладка печи; 7 — дымовые каналы

Тогда длина рабочего пространства печи L=2l+2*0,2 + 0,4 = 2*4,85+2-0,2+0,4=10,5 м, где 0,2 м — зазор между торцевой стенкой и стопой, 0,4 м — зазор между стопами. Ширина рабочего пространства печи B= 26+2*0,65+1,0=2*1,1+2*0,6+1,0=4,5м, где 0,65 м — зазор между боковой стеной и стопой, 1,0 м — зазор между стопами. Высота рабочего пространства печи H=6S+6a+ 0,23=6*0,145+6*0,1+0,23=1,7 м, где 0,23 м — зазор между сводом и стопой. Садка печи G = 6*4M=6*4*6=144 т.

Изменением температуры продуктов сгорания и кладки задаемся (см. рис. 11.2).

Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи в период нагрева приведен в табл. 11.1, а расчет нагрева металла — в табл. 11.2.

Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи в период охлаждения представлен в табл. 11.3, а расчет охлаждения металла — в табл. 11.4.

Статьи теплового баланса печи и расчет расхода топлива в период нагрева даны в табл. 11.5, а тепловой баланс периода нагреа—в табл. 11.6.

Статьи теплового баланса печи и расчет расхода топлива в период выдержки приведены в табл. 11.7, а тепловой баланс периода выдержки—в табл. 11.8.

Расчет необходимого числа и характеристик печей представлен в табл. 11.9.

Следует учитывать, что расчет дает нам средний расход топлива за период нагрева, в то время как текущий расход топлива сильно меняется с течением времени и особенно велик в начальный период нагрева. Поэтому для более правильного определения тепловой мощности печи необходимо составить тепловой баланс и определить расход топлива на I расчетном участке.