Методические указания для выполнения курсового и дипломного проекта для студентов специальностей

Рис. 1.2. Схема толкательных печей (ТП): Рис. 1.3. Схема печей с шагающими балками
а — однозонная а - (ПШБ): о — с торцевым отоплением верхнего обогрева;
б — трехзонная; б- с верхнем отоплением
в — со сводовым отоплением верхнего обогрева

Отопление методических нагревательных печей смесью коксового и до­менного газов с Q^р = 7,55-10,00 МДж/м³ или смесью природного и домен­ного газов с Q ^р < 18,75 МДж/м³ нежелательно. При применении таких сме­сей резко возрастает опасность проскока (смесь коксового и доменного га­зов) и уменьшается теплопроизводительность инжекционных горелок. Го­релки без предварительного смешения типа "труба в трубе" могут обеспе­чить необходимую температуру в печи только при достаточно высокой сте­пени подогрева воздуха.

Оптимальным топливом для рассматриваемых печей являются природ­ный газ и смеси коксового и доменного газов с Q^р > 10,00 МДж/м³ и при­родного и доменного газов с Q^р > 18,75 МДж/м³. Для отопления этими газа­ми можно применять горелки типа "труба в трубе" (для торцевого отопле­ния) или
сводовые плоскопламенные горелки. Для сокращения расхода топ­лива воздух следует подогревать в металлических рекуператорах до 400 °С.
В данном случае конструкция печи получается наиболее простой, компакт­ной, а стоимость сооружения печи — наименьшей.
Мазут для отопления нагревательных печей используют весьма редко.
Гораздо чаще применяют комбинированное газо-мазутное отопление с раз­дельным или совместным сжиганием газа с высокой теплотой сгорания и мазута.
Осуществление совместного сжигания газа и мазута наиболее сложно. В этом случае значительно усложняется система автоматического регулирова­ния теплового режима печи. Кроме того, газ, сгорая быстрее, потребляет кислород воздуха для горения в первую очередь. В результате горение мазу­та затягивается и образуются продукты химического и механического недо­жога, в том числе сажистый углерод. Поэтому, как правило, газ и мазут сжи­гают раздельно, причем мазут является резервным топливом.
При газомазутном отоплении чаще всего применяют горелочные устрой­ства, представляющие собой горелку без предварительного смешения типа "труба в трубе" со встраиваемой в газовое сопло форсункой высокого давле­ния или специальные газомазутные горелки. Воздух для горения подогрева­ют в металлическом рекуператоре до 400 °С.
В случае отопления рассматриваемых печей мазутом на них устанавли­вают форсунки высокого давления с двойным распыливанием. Воздух так­же подогревают до 400 °С.
Проходные и протяжные печи для термической обработки
При термической обработке подвод тепла должен быть рассредоточен по длине рабочего пространства.
В печах этого типа нагреваемые изделия транспортируют с помощью ро­ликового пода, шагающих балок и пода, печных
конвейеров различных ти­пов или проталкивают по направляющим, а полосу и проволоку протягива­ют через печь.
Длина печей этого типа может достигать 100 м и более, а тепловая мощ­ность— 10 МВт.
При нагреве изделий до 700 °С и выше камеры нагрева этих печей осна­щают горелками, обычно расположенными с обеих сторон нагреваемого из­делия (сверху и снизу) а если это
невозможно, — только сверху. При терми­ческой обработке в атмосфере контролируемого состава таким же образом располагают радиационные трубы. В вертикальных протяжных печах горе­лочные устройства или радиационные трубы располагают с обеих сторон ветви полосы.
Для отопления проходных и протяжных печей часто применяют инжекционные горелки с инжекцией воздуха газом. При постоянном во времени тепловом режиме ограниченные пределы регулирования инжекционных го­релок приемлемы. При большом, а часто огромном числе горелок весьма
желательно избежать системы трубопроводов для разводки воздуха, кото­рые чрезмерно осложняют конструкцию печи и затрудняют ее обслужива­ние.
Однако инжекционные горелки работают на холодном воздухе. Поэтому в настоящее время стремятся применять двухпроводные горелки с исполь­зованием тепла уходящих продуктов сгорания для рекуперативного подо­грева воздуха горения.
Радиационные трубы обычно конструируют со встроенным рекуперато­ром для подогрева воздуха.
Если требуется высокая равномерность и интенсивность нагрева изде­лий, то прибегают к циркуляции среды в рабочем пространстве.
На рис. 1.4 показана схема поперечного сечения печи с шагающими бал­ками для нагрева изделий на поддонах до 900-950 °С. Двухпроводные го­релки расположены попеременно выше и ниже уровня пода. Нижняя горел­ка соединена каналом,
расположенным в кладке продольных стен, с верх­ней частью рабочего пространства, а верхняя горелка — с нижней частью рабочего пространства. Через эти каналы к корню факела подсасываются продукты сгорания из рабочего пространства. В результате в печи создана система интенсивной рециркуляции продуктов сгорания. Это обеспечивает высокую равномерность распределения температур в поперечном сечении печи.
В печи с роликовым подом для светлого отжига тяжелых бунтов прово­локи (нагрев до 770-810 °С) для интенсификации и повышения равномер­ности нагрева применены циркуляционные вентиляторы (рис. 1.5).
Циркуляционный вентилятор 7, установленный на поду печи, отсасыва­ет атмосферу контролируемого состава из рабочего пространства. Поток ат­мосферы из направляющего аппарата 2 омывает тупиковые радиационные трубы 3, расположенные вертикально у продольных стен печи. Нагретая ат­мосфера омывает бунты 4, транспортируемые на роликах 5 печного роль­ганга.
При нагреве до низких температур (200-600 °С) наиболее предпочти­тельна система отопления с интенсивным теплообменом конвекцией

.