Раздел 5 Огнеупорные материалы и строительные элементы печей

Программа для изучения дисциплины «Теплотехника»

Раздел 1. Топливо и расчеты горения топлива

1. Определение понятия топлива. Характеристика топлива (классификация, химический состав, теплота сгорания), понятие об условном топливе. Виды топлива (твердое, жидкое, газообраз­ное). Принципы топливной политики.

2. Общая характеристика процессов горения. Горение газообразного, жидкого и твердого топлива.

3. Горение полное и неполное. Определение теоретического и действительного расхода воздуха и дутья, обогащенного кислородом, на горение топлива. Обоснование выбора коэффициента избытка воздуха в зависимости от вида сжигаемого топлива.

4. Определение состава и количества продуктов сгорания. Определение теплоты сгорания топлива. Составление материального баланса процесса горения топлива. Температура горения топлива {теоретическая, калориметрическая, действительная) и ее определение.

5. Общие принципы выбора рациональных методов сжигания топлива в печах. Устройства для сжигания газа: горелки с предварительным и внешним смешением, турбулентные, с регулируемой длиной факела, плоскопламенные. Конструкции горелок, область их применения.

6. Устройства для сжигания жидкого топлива (форсунки низкого и высокого давления). Требования к форсункам, их конструкции и область применения.

7. Устройства для сжигания твердого пылеобразного топлива.

Раздел 2 Основы механики печных газов

1. Общие сведения о газах. Газы идеальные и реальные. Зависимость объема, плотности и вязкости газов oт температуры. Основное уравнение статики жидкостей и газов. Статический и геометрический напоры, методы их измерения, векторы. Распределение давления по высоте печи.

2. Особенности и режимы движения газов в печах. Уравнение Бернулли. Потерянный напор и его составные части. Динамичес­кий напор.

3. Дозвуковое и сверхзвуковое движение газов, Простое сопло и сопло Лаваля. |

4. Струйное течение. Свободные и ограниченные струи, струйные аппараты, вентиляторы и дымососы. Движение газов и рациональный режим давления в печи

Раздел 3 Основы теплопередачи

1. Основные понятия теории теплообмена: температурное поле, градиент температуры, изотермические поверхности, тепловой поток, плотностьтеплового потока. Способы переноса тепла.

2. Теплопроводность при стационарном состоянии. Передача тепла через одно- многослойную плоскую стенку. Передача тепла через цилиндрическую стенку. Коэффициент теплопроводности, понятие о тепловом сопротивлении.

3. Нестационарная теплопроводность. Физический смысл коэффициента температуропроводности.

4. Физические основы теплообмена конвекцией. Коэффициент теплоотдачи. Конвекция свободная и вынужденная. Применение теории подобия к изучению конвективного теплообмена.

5. Основные понятия и законы теплового излучения абсолютно черных и серых тел.

6. Теплообмен излучением между поверхностями разделенными ослабляющей средой. Излучение светящегося пламени.

7. Сложный теплообмен излучением и конвекцией в рабочем пространстве печи. Суммарный коэффициент теплоотдачи. Коэффициент теплопередачи.

Раздел 4 Нагрев металла

1. Окисление и обезуглероживание поверхности металла при нагреве в печах, Причины, вызывающие окисление и обезуглероживание металла. Факторы, влияющие на степень окисления и обезуглероживания. Методы борьбы с окислением и обезуглероживанием металла.

2. Температура и продолжительность нагрева металла. Равномерность нагрева металла. Перегрев и пережог металла. Термические напряжения. Режимы нагрева металла. Факторы, обеспечивающие рациональную технологию нагрева металла,

3. Общая характеристика методов расчета нагрева металла Термически тонкие и термически массивные тела. Режимы нагрева тонких и массивных тел. Экономическая оценка режимов нагрева. Расчет продолжительности нагрева тонких и массивных тел. Принципы скоростного нагрева металла.

Раздел 5 Огнеупорные материалы и строительные элементы печей

1. Требования, предъявляемые к огнеупорным материалам. Классификация и свойства огнеупорных изделий.

2. Кремнеземные огнеупорные материалы. Динасовые огне­упоры. Динасохромит, безобжиговый динас. Сырье и основы технологии производства динаса. Основные свойства динасовых изделий. Область применения кремнеземистых огнеупоров.

3. Алюмосиликатные огнеупорные материалы; полукислые, шамотные и высокоглиноземистые. Сырье и основы технологии их производства. Свойства алюмосиликатных огнеупоров и область их применения.

4. Магнийсодержащие огнеупорные материалы: периклазовые (магнезитовые), форстеритовые, шпинелидные (периклазо-хромитовые, хромопериклазовые), доломитовые,смолодоломи-топериклазовые. Сырье и основы технологии их производства. Основные свойства и область применения магнийсодержащих огнеупорных изделий.

5. Углеродсодержащие огнеупорные материалы: углеродистые (угольные, коксовые, графитовые) карборундовые (карбид-кремниевые). Сырье и основы технологии их производства. Основные свойства и область применения огнеупоров.

6. Цирконийсодержащие (циркониевые и цирконовые) огнеупорные материалы. Сырье и основы технологии их производства. Основные свойства огнеупоров, область их применения.

7. Теплоизоляционные материалы. Требования, предъявляемые к ним. Способы получения теплоизоляционных материалов. Естественные теплоизоляционные материалы (легковесные, пенокерамические, волокнистые). Способы их изготовления и эффективность применения.

8. Огнеупорные растворы, набивочные массы, обмазки, бетоны: их состав, свойства, область применения.

9. Строительные материалы: красный кирпич, бутовый камень, бетон, гидроизоляционные материалы; их свойства и область применения.

10. Рядовые, жаростойкие и жаропрочные стали и чугуны, применяемые при сооружении металлургических печей, их характеристики.

11. Кладка печей. Категории и методы кладки. Кладка сухая и на растворе. Температурные швы и их назначение. Область применения различных методов кладки печей. Контроль качества кладки.

12. Строительные элементы печей. Фундаменты: требования, предъявляемые к ним, правила их выполнения. Каркасы, их назначение, конструкции Кладка сводов, стен, пода, дымовых труб, дымовых боровов.

 

Раздел 6 Утилизация тепла в металлургических печах

1. Общая характеристика методов утилизации тепла отходящих дымовых газов. Значение утилизации для повышения эффективности работы печей. Сравнительная характеристика различных методов утилизации тепла дымовых газов.

2. Общая характеристика теплообмена в рекуператорах. Конструкции рекуператоров. Экономическая эффективность их работы.

3. Общая характеристика теплообмена в регенераторах. Конструкции регенераторов. Экономическая эффективность их работы.

4. Общая характеристика и схема работы котлов-утилизаторов. Место установки, экономическая эффективность их применения.

5. Назначение процесса охлаждения металлургических печей. Водяное охлаждение элементов конструкции печей, его особенности. Испарительное охлаждение. Преимущества испарительного охлаждения печей перед водяным.

Раздел 7 Нагревательные печи прокатных цехов

1. Классификация печей по технологическим и конструктивным признакам, принципу тепловыделения. Режимы работы печей: радиационный, конвективный и слоевой.

2. Теплотехнические характеристики работы печей; температурный и тепловой режимы, коэффициент полезного теплоиспользования, производительность. Тепловой баланс и расход топлива (электроэнергии)

3. Нагревательные печи металлургических предприятий, их общая характеристика. Нагревательные колодцы (рекуперативные и регенеративные), их конструкции, особенности тепловой работы (метод отопления, тепловой и температурный режимы). Способы шлакоудаления. Футеровка и ее служба в нагревательной печи. Камерные печи с выдвижным и стационарным подом, их устройство и принцип тепловой работы.

4. Печи для нагрева блюмов и слябов: методические, толкательные, с шагающим подом. Конструкции печей; тепловой и температурный режимы работы; угар металла и способы удаления окалины.

5. Печи трубо- и колеснопрокатных цехов: с кольцевым подом, секционные скоростного нагрева. Констркции печей, особенности их тепловой работы. Технико-экономические показатели работы и пути совершенствования нагревательных печей.

6. Термические печи прокатных цехов, их общая характеристика. Печи для термической обработки сортового проката: садочные с выдвижным подом, с механизированной загрузкой; проходные печи с шагающим подом, конвейерные и роликовые. Особенности конструкций, температурного режима, футеровка печей. Преимущества роликовых печей перед другими термическими печами.

7. Печи для термической обработки горячекатаных листов: садочные (колпаковые), с роликовым подом. Особенности конструкций колпаковых печей, использование в них защитной атмосферы. Печи с муфелированием металла и пламени Принцип тепловой работы печей.

8. Протяжные горизонтальные и вертикальные печи для термической и термохимической обработки тонкой ленты и жести Устройство, отопление, защитные атмосферы, температурные режимы, технико-экономические показатели работы и пути совершенствования печей.

9. Последовательность и правила выполнения операций при пуске и разогреве печей. График разогрева печей. Порядок технического обслуживания. Необходимые наблюдения и контроль, устранение отдельных неполадок. Виды ремонтов различных типов металлургических печей. Правила техники безопасности при пуске, обслуживании и ремонте печей

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: