Разработка и применение методов теплофизического исследования резервов ресурсосбережения в процессах нагрева металла

• Автор: Денисов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 369 с. : ил.

заготовок металла

2.2.2.3.Модель расчета нагрева фасонных заготовок металла

2.2.2.3.1.Расчеты при заданных температурах печи

2.2.2.3.2.Расчеты при заданных суммарных коэффициентах теплоотдачи к поверхностям заготовок

2.2.2.4. Модель печи двух стадийного нагрева металла

2.2.2.5. Описание теплообмена элементов роликовых подогревательных печей

2.3. Экспериментальная проверка адекватности математических моделей процессам теплообмена в агрегатах
2.4. Выводы

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТРОЙСТВ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

3.1.Разработка и усовершенствование способов контроля температуры металла

3.1.1. Отработка методики измерения полей температуры в металле с помощью гибких термопар
3.1.2. Разработка способа мягкого контакта для измерения температуры поверхностей
3.1.3. Разработка конструкций датчиков мягкого контакта для измерения температуры в промышленных условиях
3.1.4. Отражающие экраны для пирометрии
3.2. Расчетно-экспериментальный метод исследования работы устройств нагрева металла
3.3. Разработка метода поиска рациональных режимов
нагрева металла
3.4. Выводы
4. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЮ
4.1. Сравнительные расчетные исследования теплообмена в камерах, представленных как щелевой канал
4.2. Разработка экономичного по расходу топлива способа прямого
нагрева металла горелками с полуразомкнутым факелом
4.2.1. Сравнительные исследования способов сводового нагрева металла для толкательных печей
4.2.1.1. Экспериментальный стенд и методика исследований теплообмена
4.2.1.2. Исследования газодинамики рабочего пространства
4.2.1.3. Теплообмен в рабочем пространстве
4.2.2. Сравнительные исследования способов сводового
нагрева для печей с шагающим подом
4.2.3. Промышленные испытания способа сводового прямого нагрева металла
4.3. Разработка экономичной по расходу топлива конструкции печи с
шагающим подом
4.3.1. Разработка малогабаритной сводовой горелки с улучшенными характеристиками для полуразомкнутого
и разомкнутого факела
4.3.2. Разработка конструктивных параметров системы сводового отопления на основе исследования газодинамики группового факела горелок
4.3.3. Разработка конструкции пода печи
4.3.4. Предлагаемая конструкция печи
4.4. Разработка рекомендаций по выбору способа отопления и типа
печей с целью ресурсосбережения
4.4.1. Стендовые сравнительные исследования систем сводового и торцового отопления нагревательных печей
4.4.2. Сравнительный анализ эффективности ресурсосбережения при сводовом и торцовом отоплении промышленных
печей
4.4.3. Расчеты к выбору типа печей для стана 800 СМЗ
4.5. Разработка конструкции подогревательной роликовой
печи
4.6. Работы по ресурсосбережению на толкательных методических
печах
4.6.1. Разработка рациональных режимов нагрева слябов для контролируемой прокатки на стане 3600 завода «Азовсталь»
4.6.2. Исследование тепловой работы и реконструкция печей
стана 800 БМК
4.7. Исследование возможностей ресурсосбережения при двух
стадийном нагреве металла
4.7.1. Исследование и отработка тепловых режимов печи двух стадийного нагрева металла с шагающим подом стана 150 БМК
4.7.2. Разработка конструкции печи двух стадийного
нагрева металла
4.8. Разработка конструкции тепловой изоляции подовых опорных труб печей
4.9. Ресурсосбережение при проектировании конструкций печей с
использованием адекватных математических моделей на примере печи ТПА-80 СТЗ..,
4.10. Методика ведения работ по минимизации расхода ресурсов в процессах нагрева металла
4.11. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

,СЕР _ £СП Р
-е,

єсп^оТсп + (! - Єсп )2 (і)е~ІК,Л+
+ (1-£сп)е
-1,8*2

ЦгСЛ

£СТ2&0ТСТ2 +0 ~£СТ2)2 ]0-0ТҐ)Є1*'Ж +
(2.28)
1-£

&СТ2
гспо-Х +(1-«с„)2|СТоГ‘(*КІЛ*
1~е-^(1-єсп)й-Єсп)

О СТ2~
где есть 8ст2 - степень черноты стенок; Те=к1 - оптическая толщина слоя С02. В выражениях (2.28) эффективный размер слоя равен 1,8*1. Коэффициент поглощения газа К определялся по данным номограмм ВТИ для средней температуры в слое. Использовалось разбиение слоя на 10 зон. Расчеты по статистической модели выполнялись по данным /291/.
В таблице 2.5 приведены результаты расчета интенсивности излучения слоя С02 в направлении нормали к нему по серой ОгСЕР , интегральных
Таблица 2.5.Сравнение результатов расчета по моделям: серой,
интегральных характеристик и статистической (расчеты по длине пути луча, стенки холодные, черные)
Ті, к Т2,К Вт/м’стер (2гыл Вт/м2стер От“1. Вт/м стер Отличие Огин| от ОгСТЛ1, %
500 1000 1170 600 490 -18,3
500 1500 6030 3210 2130 -33,6
1000 1000 2440 2390 2470 +3,3
1000 1500 6920 4040 4110 + 1,7
1500 500 6460 8280 8290 +0,01
1500 2000 17610 12460 13200 +6,0
2000 1000 17760 17430 17510 +0,5
характеристик ()гиит и статистической модели (2ГС1Л1 . Слой состоял из двух зон газа с оптической толщиной 0,1 м*атм и температурами Т] и Т2. # Рассматривалось излучение слоя в направлении от зоны с температурой Т2 к
зоне с Т|. В таблице приведена разность между величинами Оги 11 и ОгС1д в