Печи с роликовым подом

 

Данное значение относится к 1м² поверхности радиационной трубы.

 

Приведенная степень черноты на 1м² поверхности нагреваемого металла

определяется по формуле:

(7)

 

 

 

Так как нагреваемый металл, толщина  которого б=0,004м, то расчет ведем по

 

методике «тонкого» тепла.

 

(8)

Где S=µб, м

 

Где µ - коэффициент несимметричности нагрева, табл. 12 [т.2].

 

S - расчетная толщина прогреваемого листа, м

 

Р – плотность металла, 

 

(9)

где с, Мн, Si – среднее содержание данных элементов в заданной марке

 

стали;

 

Теплоемкость металла:

 

 

 

 

Значения функции  находится по графику(рис 17 [т.2])

 

 

 

Минимально возможная  длина печи, если листы лежат без  зазора:

 

(10)

 

Где g – масса нагреваемого металла на 1м длины печи, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Расчет  теплового баланса

Согласно таблице 24 [1], температура продуктов сгорания перед

 рекуператором,  равна , температура подогрева воздуха в рекуператоре

Для сжигания природного газа с заданной теплотой сгорания при п=1,1 требуется V_В=9,59м³; V=10,61 м³ продуктов сгорания следующего состава: CO₂=9,1%; H₂O=18,2%; O₂=0,9%; N₂=71,8%

                                                    Приход тепла

1) Тепло сгорания топлива

(11)

 

 

 

где В-расход природного газа на печь, м/с.

 

2) Тепло, вносимое подогретым воздухом

(12)

 

кВт (см. расчет 2.1)

 

                                                     Расход тепла

1. Тепло, затраченное на нагрев металла

(13)

Где и – энтальпия металла, прил. IX [т.2]

 

2. Тепло, уносимое продуктами сгорания

(14)

 

 

3)Потеря тепла теплопроводностью  через кладку.

Принимается, что стены и свод выложены из шамота-легковеса с плотностью кг/м³ толщиной

Учитывая толщину кладки, находим  наружную поверхность стен печи

 

 

 

72,982м²

Температуру наружной поверхности  стен примем равной 100˚С.        Тогда средняя по толщине температура  кладки равна

                                               

Коэффициент теплопроводности шамота-легковеса  равен

 

 

	(15)
	(16)

Принимая температуру окружающей среды t_ok=20˚С найдем потери

Где

 

 

 

 

Поскольку полученное значение близко к принятому, пересчет производить  не следует

4)При нагреве металла  до температуры ниже 950˚С применяют  ролики с водоохлажденными цапфами.  Для охлаждения цапф одного  ролика обычно необходимо расход воды 1м³/ч.

Согласно принятой практике при  температуре нагрева ниже 1000˚С и  толщине металла . Тогда число роликов в проектируемой печи равно:

 

 

Расход воды на охлаждение цапф всех роликов

м³/с

Принимая, что вода, поступающая  на охлаждение роликов с  нагревается до , найдем количество тепла, уносимое водой:

(18)

                                        

При более высоких температурах нагрева металла бочка ролика охлаждается водой, и потери тепла  с охлаждающих водой следует  рассчитывать, используя таблицу 39[1].

5)Неучтенные потери принимая  равным 10% от потерь тепла с  уходящими газами, т.е

(19)

 

 

 

 

 

 

 

 

м³/с

 Таблица 3-Сводная таблица результатов расчета

Приход	Вт(%)	Приход	Вт(%)
Тепло сгорания топлива	996,6	Тепло, затраченное на нагрев металла	516
Тепло вносимое подогретым воздухом	145,7	Тепло, уносимое продуктами сгорания	470,3
		Тепло, теряемое теплопроводностью  через кладку	108,487
Тепло экзометрических реакций	251,425	Тепло, уносимое охлаждающей  водой	1,13
		Неучетные потери	47,03
Итого:	1142,3	Итого:	1142,9

 

 

Удельный расход тепла:

(20)

 

2.5 Выбор радиационных  труб

Количество тепла, выделяемое всеми  радиационными трубами:

 

 

Плотность теплового потока от радиационных труб на металл:

(21)

Где Е_пр=0,305

В начале нагрева:

 

В конце нагрева:

 

Средняя по длине печи:

(22)

 

Необходимая площадь поверхности  радиационных труб:

(23)

 

Излучающая поверхность одной  ветви трубы имеет площадь:

 

 

 

Требуемое число ветвей радиационных труб:

 

Т.е. в печи должно быть установлено 17 радиационных труб.

Расход газа на одну трубу:

 

Необходимая пропускная способность  радиационных труб по воздуху:

 

 

По графику (рис. 42 [т.2]), данный расход газа может быть обеспечен при  давлении его перед трубой P_г=0,8кПа, а давление воздуха Р_в=0,6кПа

Уточнение размеров печи 

Реальная длина печи:

(24)

Где n^/ - число ветвей радиационных труб

 

Масса одного листа равна:

 

В печи должно находиться:

 

Т.е. листы лежат с зазором:

 

 

Скорость движения листов через  печь:

 

что следовательно можно использовать непрерывный метод движения.

 

 

 

 

 

3 Охрана труда и промышленная экология

3.1 Техника безопасности  при пуске и эксплуатации печей

Техника безопасности на печах должна соблюдаться  при пуске и эксплуатации печей. Во избежание хлопков и взрывов  при розжиге печей необходимо придерживаться соответствующих правил и определенной последовательностей  операций. Начинать надо с проверки надежности от истечения печи от цеховых  газов сети, т.е тщательно отсеченных устройств. Если газопроводы длительное время были без газа или разбирались  для ремонта, то их следует испытать на плотность, а затем продуть  газ. После окончания продувки необходимо проверить топки печей и приступить к зажиганию.

При эксплуатации печей требования техники безопасности имеют конкретный характер и определяются конструкцией и назначением печи.

Необходимо  внимательно следить за состоянием свода с тем, чтобы исключить  возможность обвала свода во время  эксплуатации печи. Для осмотра и  ремонта главного свода и головок  печи необходимо пользоваться площадками с перилами. Становится непосредственно  на свод недопустимо.

Чтобы избежать прорыва металла через подину, надо тщательно следит за ее состоянием и своевременно проводить ее подвалку и заправку. При эксплуатации мартеновских печей, отапливаемых газообразным топливом, необходимо уделять внимание газоплотности  перекидных устройств. Низкая газоплотность  перекидных устройств может явится причиной просачивания газов, отравления и взрывов.

В конверторах  с продувкой кислородом сверху, которые находят наибольшее распространение, кислородную фурму необходимо надежно защищать от попадания на нее масла. Чистку кислородных фурм от

настылей шлака проводят в перерывах  между плавками, находясь на специальной  площадке с перилами. Во избежание  ожогов при продувке

плавки пребывание рабочих в  близи конвертора и под рабочей  площадкой 

 

недопустимо. Для защиты от теплового  излучения при измерении температуры  металла термопарами погружения нужно применять защитные экраны. При сливе шлака надо внимательно  следить за тем, чтобы в шлаковые ковши не попала вода. Шлак следует  сливать спокойной струей, избегая  ее разбрызгивания.

В связи с  большими тепловыделениями необходимо уделять внимание аэрации цеха, для  чего в первую очередь надо обеспечит  доступ свежего воздуха на рабочую  площадку. На ряду с аэрацией

здания нагревательных колодцев необходимо также обеспечивать хорошее проветривание  шлакового туннеля.

Обслуживающий персонал нагревательных печей прокатных  станов должен остерегаться падения  слитков и заготовок при транспортировке  к печам, движущихся частей подъемных  столов, толкателей и выталкивателей, отравления газом, а так же ушибов и ожогов нагретым металлом при выдаче его печей, ручной кантовкой или подваркой нагреваемого металла. Нагревательный печи выделяют большое количество тепла в помещении цеха, поэтому их расположение в печах должно обеспечивать достойный приток воздуха каждой печи. Для устранения отравления газом следует неуклонно выполнять все требования по уплотнению газопроводов и соответствующей арматурой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Очистка сточных вод в прокатных  цехах

В связи  с необходимостью выполнения постоянно  ужесточаемых требований по защите водного  бассейна от загрязнений, а также  повышения экономической эффективности  систем очистки в условиях роста  объема производства и применяемых  новых технологических процессов  большое внимание уделяют очистке  и регенерации сточных вод.

В качестве вторичных очистных сооружений в  системе применены отстойники со встроенными камерами хлопьеобразования  гидроциклонного типа в отличие  широко использовавшихся до настоящего времени горизонтальных отстойников, поскольку увеличение скорости прокатки на широкополосных станах привело к  уменьшению  размера частиц окалины, попадавших в воду и значительному  снижению эффективности осветлению воды в горизонтальных отстойниках. В обратном цикле предусмотрена обработка загрязненной воды реагентами, вводимыми непосредственно перед отстойниками. Изучение коагулирующего действия известкового молока, раствор сернокислотного аммония, сернокислотного железа, хлорного железа и ППА показало, что наиболее интенсивный процесс укрупнения механических примесей в сточных водах цехов горячей прокатки при совместном использовании ПАА и хлорного железа.

Промышленный  отстойник имеет диаметр 30м со встроенной камерой хлопьеобразования  гидроциклонного типа в котором  использованы узлы серийно изготовляемого сгустителя П-30. Камера хлопьеобразования  выполнена в виде цилиндра, подвешенного к вращающемуся мосту скребковой фермы. В камере хлопьеобразования происходит вращательно-восходящее движения потока в результате тангенциального выхода воды из патрубков распределительного устройства.

Таким образом, способ распределения воды в отстойнике, доочистка 

 

 

переливов воды и схема гидросмыва окалины не обеспечивают нормальную эксплуатацию системы водоснабжения  заготовочного стана. Для гидросмыва окалины целеобразна установка  в багорной и насосной станции  самостоятельного насосного агрегата. Щелевые трубы для распределения  воды в отстойнике на практике оказались  не эффективными. В конкретных условиях завода целесообразно распределять воду с помощью лотков. Нецелесообразно  также применение сетчатого фильтра  для доочистки переливов воды. Для этой цели рекомендуется применять  фильтры с зернистой загрузкой.

Для окончательной  очистки сточной воды из вторичных  отстойников поступают в радиальные отстойники с выносной камерой флокуляции. В камеру флокуляции, оборудованной  мешалкой, коагулянты вводят

сверху при помощи автоматического  дозатора. В качестве коагуляторов применяют известь и сульфат  железа. После 20 минут пребывания в  камере флокуляции вода самотеком поступает  в отстойник. Радиальный отстойник  диаметром 50м с периферийной чаще глубиной 5-6м оборудован скребковой фермой и успокоительным кольцом  в центральной части. Сборные  лотки расположены по периферии  отстойника и имеют двойной слив. Для увеличения фронта слива в  лотке прорезаны сливные окна. Гидравлическая нагрузка на отстойник  составляет 1,2 м³/м². Каждый отстойник оборудован двумя шнековыми насосами для уборки шлака, размещенные в помещении под

отстойником. Шлам из отстойников  направляют на вакуум-фильтры с влажностью около 35% и вывозят в отвал.

С учетом значительных концентраций загрязняющих веществ  в оборотной воде, а также требований к очищенной воде необходимой  степени очистки достигает сочетанием последовательной очистки в горизонтальных отстойниках и в установке напорной флотации с последующей доочисткой

 

 

на бумажных полосовых фильтрах-автоматах. Обработанную воду подают в горизонтальные отстойники.

Всплывающие масла удаляют с поверхности  отстойников специальным скребковым транспортером. Выпавшие в отстойниках  механические примеси гидравлическим путем периодически направляют в  шламовый приямок, осветленная вода из отстойников поступает в приемный резервуар, откуда насосами перекачивается через напорный бак во флотарах. Во всасывающий трубопровод насосов  эжектором подает воздух в количестве 3-5% расхода воды. Частички масел  и других мелкодисперсных загрязнений, флотируемые пузырьки воздуха, которым  насыщена вода в напорном баке, образуют на поверхности флотатора пену, удаляемые  скребковым устройством в подогревавший  лоток. После флотаторов вода самотеком  поступает в приемный резервуар  и подается на доочистку на полосовые  бумажные фильтры-автоматы. Затем очищенную  воду через приемный резервуар направляют в охлажденную систему для  повторного использования.