Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Т. 2. Расчеты металлургических печей.
|
Раздел ГРНТИ: Металлургическая теплотехника
Б. С. Мастрюков
Металлургия, 1978 г.
Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям. |
 |
Общая длина нагревателя. 73*3=219 м, что требует футеровки площадью 219/55.5==3,9 кв. м. т. е. и этот нагреватель
может быть размещен в нашей печи.
Однако с точки зрения срока службы предпочтительным является более массивный нагреватель (с большим сечением ленты).
Поэтому на основании проведенного сравнения вариантов можно принять для нашей печи ленточный зигзагообразный нагреватель сечением 2,5X25 мм» длиной 49,5 м.
Проволочный спиральный нагреватель. По табл. 42 находим, что при нагреве стали в защитной атмосфере с использованием проволочного спирального нагревателя а=0,49.
Тогда по формуле (160) находим:
W= 0,49-34,5 = 16,9 кВт/ма.
В случае соединения нагревателей по схеме «треугольник» Рф=48,1 кВт; £/ф=380 В; Г=16,9 к>Вт/м2.
По номограмме приложения XVI находим, что этим исходным параметрам, удовлетворяет проволочный нагреватель с диаметром проволоки 8 мм и длиной 104 м или нагреватель с диаметром проволоки 8,5 мм и длиной 116 м.
По номограмме приложения XVI находим, что при этих условиях требуется нагреватель с диаметром проволоки 12 мм и длиной 75 м.
Из проволоки диаметром более 8 мм спиральные нагреватели, как правило, не изготовляются. При диаметре 8 мм и отношении t/d=2 на поверхности футеровки 1 м2 может быть размещено 100 м нагревателя (см. табл. 44). При общей длине нагревателя 312 м необходима поверхность 312/100=3,12 м2.
Приоптимальном отношении t/dоптимальная длина нагревателя, размещаемая на 1 м2 поверхности футеровки, составляет 50 м. Следовательно, требуемая поверхность рабочего пространства печи равна 312/50=6,24 м2, т. е. необходимо увеличение геометрических размеров печи.
Если использовать проволочный зигзагообразный нагреватель с диаметром проволоки 12,мм, подвешенный на крючках при e/d=2,75, то максимальная длина нагревателя, размещаемого на 1 м2 поверхности футеровки, составит 25 м (см. табл. 44).
При общей длине нагревателя 75-3=225 м это потребует поверхности рабочего пространства печи 225/25=9 м2, что значительно превышает существующие геометрические размеры печи.
Таким образам, на основании сопоставления всех возможных типов нагревателей и схем их соединений следует выбрать. Либо ленточный зигзагообразный нагреватель сечением 2,5Х Х25 мм длиной, приходящейся на одну фазу, 49,5 м …
Расчет карборундовых нагревателей
Карборундовые (SiC). нагреватели применяются в тех случаях, когда необходимо иметь температуру нагревателя 1250-1450°С.
Наиболее распространенными типами карборундовых нагревателей являются цельные (тип КНМ) и составные нагреватели (тип КНС). Основные сведения о карборундовых нагревателях приведены в табл. 45.
В печи нагреватели можно располагать вертикально и горизонтально.
Особенностью расчета карборундовых нагревателей является необходимость определения ступеней напряжения питающего трансформатора таким образом, чтобы при переключении ступеней в 'процессе старения нагревателя мощность печи не была бы больше допустимой и меньше заданной.
Последовательность расчета нагревателей аналогична предыдущему случаю, и допустимая удельная поверхностная мощность определяется так же, как и в случае расчета металлических нагревателей.
Поскольку сопротивление нaгpeвaтeлeй колеблется в широких пределах в неработавших нагревателях, а также сильно меняется в процессе эксплуатации, необходимо определить верхний и нижний пределы изменения напряжения. Для определения нижнего предела в формулу (167) подставляется" меньшее значение сопротивления, Заимствованное из табл. 45. Верхний предел напряжения определяется по большему значению сопротивления и увеличивается в 2,5—3 раза для учета старения нагревателя, возможного падения напряжения питающей сети и выделения мощности в выводах нагревателей.
Зная заданную мощность печи и мощность одного нагревателя, можно найти общее число нагревателей. Затем, выбирая схему включения нагревателей (параллельное или последова-, тельное) и ориентируясь на напряжения, необходимые для питания одного нагревателя, определяют верхнюю и нижнюю ступени напряжения трансформатора. После этого устанавливают необходимые промежуточные ступени напряжения.