Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Практическая работа № 2. Расчёт снижения температуры стали в ковше




Практическая работа №1

Расчёт снижения температуры стали в ковше

Исходные данные:

Вместимость ковша, т Материал футеровки ковша Температура стали на выпуске, °С Время выдержки ковша, ч Температура футеровки ковша перед выпуском, °С
  шамот 3      

В ходе работы необходимо:

1. Рассчитать снижение температуры стали в результате по­терь через футеровку ковша (при выдержке в ковше стали 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 ч). Построить график зависимости ΔТ °С – f(t).

2. Рассчитать тепловой поток через поверхность кладки ковша.

3. Определить потери температуры стали, связанные с тепло­излучением при выпуске и выдержке в ковше и разливке.

4. Определить снижение температуры жидкой стали за счёт охлаждения огнеупорной кладкой, которая в течение 1 ч предварительно нагревалась до различных исходных температур (0, 400, 800, 1200 °С). Построить график зависимости ΔТ °С – f(t, То).

Методика расчёта

1) Теплота, отданная сталью на нагрев футеровки ковша

где М – масса стали, кг;

С – удельная теплоёмкость стали, Дж/(кт·К);

ΔТ – снижение температуры стали, К.

Потери теплоты через кладку ковша

где Q – потери теплоты с 1 м2 футеровки в течение времени пребывания стали в ковше t, Дж;

F – площадь огнеупорной кладки ковша (днище + стены), м2.

λ – теплопроводность огнеупора, Вт/м·К,

Т1, Т0 – температура соответственно стали и огнеупора ковша, К;

а – температурапроводность огнеупора, м2/ч;

t – время контакта огнеупора с жидкой сталью, ч.

2) Тепловой поток через поверхность кладки

3) Снижение температуры излучением через зеркало металла

ε – степень черноты материала;

σч – константа излучения абсолютно чёрного тела 5,775·10-8 Вт/м2·К4;

Т – температура металла, К;

F – площадь излучающей поверхности жидкой стали, м2;

М – масса стали, кг.

4) Если ковш в момент слива стали уже нагрет за время t0 до определённой температуры Т0, то для момента t значение определяется из уравнения

Расчёт

1) Объём жидкой стали в ковше V=M/ρ=60/7=8,57 м3

Диаметр ковша 3√(4·8,57/1,1·3,14)=2,15 м

Высота стали в ковше h=1,1·D=1,1·2,15=2,36 м

Площадь огнеупорной кладки ковша 3,14·2,152/4+3,14·2,15·2,36=

=19,58 м2

Температуропроводность огнеупора 0,392/(0,266·107)=1,47·10-7 м2

2·0,392·(1873–473)/√(3,14·1,47·10-7)·√1800=68438928Дж/м2

Q2 =2·0,392·(1873–473)/√(3,14·1,47·10-7)·√2700=83820226Дж/м2

Q3 =2·0,392·(1873–473)/√(3,14·1,47·10-7)·√3600=96787260Дж/м2

Q4 =2·0,392·(1873–473)/√(3,14·1,47·10-7)·√4500=108211447Дж/м2

68438928·19,58/60000·840=26,59°C

ΔT2 =83820226·19,58/60000·840=32,57°C

ΔT3 =96787260·19,58/60000·840=37,61°C

ΔT4 =108211447·19,58/60000·840=42,04°C

Зависимость снижения температуры от времени выдержки стали

2) Тепловой поток

0,392·(1873–473)/√(3,14·1,47·10-7·3600)=329273,89 Вт/м2

3) Площадь излучающей поверхности жидкой стали 8,57/2,36=3,63 м2

0,9·5,775·10-8·18734·3,63·3600/60·60000·840=2,76°C

4) Определяем снижение температуры за счёт охлаждения огнеупорной кладкой при нагреве футеровки

2·0,392/√(3,14·1,47·10-7)·[(1873–273)·√3600 + +273·(√(3600+3600)–√3600)]=99558162 Дж/м2

Q2 =2·0,392/√(3,14·1,47·10-7)·[(1873–673)·√3600+673·(√(3600+3600)–√3600)]=83359115Дж/м2

Q3 =2·0,392/√(3,14·1,47·10-7)·[(1873–1073)·√3600+1073·(√(3600+3600)–√3600)] = =67160068Дж/м2

Q4 =2·0,392/√(3,14·1,47·10-7)·[(1873–1473)·√3600+1473·(√(3600+3600)–√3600)] = =50961021Дж/м2

99558162·19,58/60000·840=38,68°C

ΔT2 =83359115·19,58/60000·840=32,39°C

ΔT3 =67160068·19,58/60000·840=26,09°C

ΔT4 =50961021·19,58/60000·840=19,80°C

Зависимость снижения температуры от температуры футеровки

Вывод. В ходе практической работы рассчитали снижение температуры стали в ковше и исходя из результатов расчёта и построенным по ним графикам видно:

  1. Снижение температуры стали в ковше увеличивается с увеличением длительности выдержки металла в ковше.
  2. Снижение температуры излучением на порядок ниже, чем через футеровку.
  3. Снижение температуры уменьшается при увеличении температуры нагрева ковша.

Практическая работа № 2






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных