Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Глава і основы механики печных газов
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Предисловие | ||
| Глава I. Основы механики печных газов | ||
| § 1 | Элементы теории подобия | |
| Основные понятия | ||
| Гидродинамическое подобие | ||
| Моделирование | ||
| § 2 | Общие сведения о свойствах и движении жидкостей и газов | |
| Свойства жидкостей и газов | ||
| Турбулентное и ламинарное движения | ||
| Давление газов | ||
| § 3 | Статика газов | |
| § 4 | Динамика газов | |
| Элементы теории движения реальных газов | ||
| Применение уравнения Бернулли | ||
| Сверхзвуковое движение газов | ||
| § 5 | Движение газов в рабочем пространстве металлургических печей | |
| Причины движения. Свободное и вынужденное движения | ||
| Струи | ||
| Вентиляторы и дымососы | ||
| Движение газов и рациональный режим давления в печи | ||
| Глава II. Основы теплопередачи с 39 | ||
| § 1 | Характеристика процессов теплообмена | |
| Основные понятия теории теплообмена | ||
| Виды и основные законы процесса теплообмена | ||
| § 2 | Конвективный теплообмен | |
| Физические основы теплообмена конвекцией | ||
| Применение теории подобия к изучению теплообмена | ||
| Свободная конвекция | ||
| Вынужденная конвекция | ||
| § 3 | Теплопроводность | |
| Теплопроводность при стационарном состоянии | ||
| Теплопроводность при нестационарном состоянии | ||
| § 4 | Теплообмен излучением | |
| Основные понятия и законы | ||
| Теплообмен излучением между серыми поверхностями, разделенными лучепрозрачной средой | ||
| Теплообмен излучением между поверхностями, разделенными ослабляющей средой | ||
| Сложный теплообмен излучением и конвекцией |
| Глава IІI. Нагрев металла с 72 | ||
| § 1 | Окисление и обезуглероживание стали | |
| Общие сведения | ||
| Окисление стали | ||
| Обезуглероживание стали | ||
| Защита стали от окисления и обезуглероживания | ||
| § 2 | Основы рациональной технологии нагрева стали с77 | |
| Процессы, протекающие внутри нагреваемого металла | ||
| Основные положения рациональной технологии нагрева стали | ||
| § 3 | Расчет нагрева металла с80 | |
| Характеристика методов расчета нагрева | ||
| Нагрев тел при краевых условиях третьего рода | ||
| Принципы скоростного нагрева | ||
| Глава IV. Топливо и его сжигание | ||
| § 1 | Характеристика топлива | |
| Газообразное топливо | ||
| Жидкое топливо | ||
| Твердое топливо | ||
| § 2 | Основы теории горения топлива | |
| Характеристика процесса горения | ||
| Горение газообразного топлива | ||
| Горение жидкого топлива | ||
| Горение твердого топлива | ||
| Горение полное и неполное | ||
| Расчеты горения топлива | ||
| § 3 | Устройства для сжигания топлива | |
| Общие принципы выбора рациональных методов сжигания топлива в печах | ||
| Устройства для сжигания газа (горелки) | ||
| Устройства для сжигания жидкого топлива (форсунки) | ||
| Комбинированные газомазутные горелки | ||
| Радиационные трубы | ||
| Глава V. Материалы и строительные элементы печей | ||
| § 1 | Огнеупорные материалы | |
| Классификация огнеупорных материалов | ||
| Свойства огнеупорных материалов | ||
| Кремнеземистые огнеупорные материалы | ||
| Алюмосиликатные огнеупорные материалы | ||
| Магнийсодержащие огнеупорные материалы | ||
| Цирконистые огнеупорные материалы | ||
| Углеродсодержащие огнеупорные материалы | ||
| Карбидкремниевые огнеупорные материалы | ||
| Огнеупорные растворы, набивочные массы, обмазки и бетоны | ||
| Стоимость огнеупорных материалов |
| § 2 | Теплоизоляционные материалы | |
| Требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам. Классификация и свойства материалов | ||
| Естественные теплоизоляционные материалы | ||
| Искусственные теплоизоляционные материалы | ||
| § 3 | Строительные материалы и металлы, применяемые для печей и их элементов | |
| Строительные материалы | ||
| Металлы и сплавы | ||
| Материалы для нагревательных элементов электропечей сопротивления | ||
| § 4 | Строительные элементы печей | |
| Фундаменты печей | ||
| Каркасы печей | ||
| Футеровка печей | ||
| § 5 | Сооружение печей | |
| Порядок работ по сооружению печей | ||
| Техника безопасности при сооружении печей | ||
| Глава VI. Утилизация тепла в металлургических печах | ||
| § 1 | Характеристика методов утилизации тепла в металлургических печах | |
| § 2 | Утилизация тепла отходящих дымовых газов с целью предварительного подогрева газа и воздуха | |
| Регенеративные теплообменники | ||
| Рекуперативные теплообменники | ||
| § 3 | Утилизация тепла отходящих дымовых газов в теплосиловых устройствах | |
| Котельные установки | ||
| Турбинные установки | ||
| § 4 | Охлаждение печей | |
| Водяное (проточное) охлаждение | ||
| Испарительное охлаждение | ||
| Глава VII. Очистка дымовых газов | ||
| § 1 | Характеристика газоочистных устройств | |
| Электроочистка | ||
| Сухая очистка газов | ||
| Мокрая очистка газов | ||
| § 2 | Очистка газов доменного производства | |
| § 3 | Очистка газов в сталеплавильном производстве | |
| § 4 | Очистка газов в ферросплавном производстве | |
| Глава VIII. Топливные печи и конвертеры, применяемые черной металлургии | ||
| § 1 | Классификация и общая характеристика тепловой работы печей | |
| Классификация печей | ||
| Характеристика тепловой работы печей |
| § 2 | Доменные печи | |
| Устройство и работа доменной печи | ||
| Теплообмен в доменных печах | ||
| Показатели работы доменных печей | ||
| § 3 | Сталеплавильные агрегаты | |
| Теплотехника сталеплавильных процессов | ||
| Кислородные конвертеры | ||
| Мартеновские печи | ||
| Двухванные печи | ||
| § 4 | Нагревательные печи прокатных цехов | |
| Характеристика нагревательных печей заводов черной металлургии | ||
| Печи для нагрева слитков (нагревательные колодцы) | ||
| Печи для нагрева блюмов и слябов | ||
| Печи трубо- и колесопрокатных цехов | ||
| § 5 | Термические печи прокатных цехов | |
| Характеристика термических печей заводов черной металлургии | ||
| Печи для термической обработки сортового проката | ||
| Печи для термической обработки горячекатаных листов | ||
| Печи для термической обработки холоднокатаных листов и ленты | ||
| Глава IX. Электрические печи, применяемые в черной металлургии | ||
| § 1 | Характеристика процесса электрического нагрева | |
| Особенности электрического нагрева | ||
| Методы генерации тепла за счет электрической энергии | ||
| Классификация электрических печей | ||
| Основные параметры и показатели работы электрических печей | ||
| § 2 | Дуговые и плазменные печи | |
| Дуговые печи для производства ферросплавов | ||
| Дуговые сталеплавильные печи | ||
| Вакуумные дуговые печи | ||
| Плазменные дуговые печи | ||
| § 3 | Индукционные печи | |
| Индукционные плавильные печи | ||
| Индукционные нагревательные печи | ||
| § 4 | Печи сопротивления | |
| Плавильные печи сопротивления | ||
| Нагревательные печи сопротивления | ||
| § 5 | Электронно-лучевые печи | |
| Глава X. Пуск, эксплуатация и ремонт печей | ||
| § 1 | Пуск и разогрев печей | |
| § 2 | Эксплуатация печей и уход за ними | |
| § 3 | Ремонт печей | |
| § 4 | Техника безопасности при эксплуатации печей | |
| Топливные печи | ||
| Электрические печи | ||
| Рекомендательный библиографический список | ||
| Условные обозначения | ||
| Предметный указатель |
ПРЕДИСЛОВИЕ
В металлургии и машиностроении, при производстве строительных материалов и во многих других отраслях промышленности одним из основных видов оборудования являются печи-агрегаты, в которых осуществляется тепловая обработка различных материалов. Во многих производствах качество работы печей определяет качество готовой продукции. Печи являются весьма энергоемким оборудованием, потребляющим значительное количество твердого (кокса), газообразного и жидкого топлива, а также электроэнергии.
Первая попытка сформулировать принципы теории печей принадлежит известному русскому ученому В.Е. Грум-Гржимайло, создавшему «гидравлическую теорию печей», которая была опубликована в 1905—1911 гг. По мере развития металлургии развивалась и теория печной теплотехники. Большая заслуга в этом принадлежит М.А. Глинкову. В 1959 г. была издана его монография, в которой обобщены и сформулированы положения современной теории печей, наметившие развитие конструкций металлургических печей в направлении интенсификации процессов теплообмена при высокой степени механизации и автоматизации.
Создание общей теории печей базировалось на достижениях в области металлургической теплотехники советских ученых М.А. Глинкова, Н.Н. Доброхотова, Б.И. Китаева, Г.П. Иванцова, И.Г. Казанцева, И.С. Назарова, Н.Ю. Тайца, В.Н. Тимофеева и др. Трудно переоценить ту большую роль, которую сыграли в развитии теории печей работы М.В. Кирпичева, Л.С. Эйгенсона, А.А. Гухмана, М.А. Михеева по применению теории подобия для исследования печных процессов.
Заложенный учеными фундамент позволяет в настоящее время их ученикам и последователям (А.А. Скворцову, Н.У. Пуговкину, М.А. Кузьмину, Э.М. Гольдфарбу, В.И. Губинскому, Н.И. Иванову, Е.А. Капустину, А.Н. Минаеву, А.С. Телегину, В.М. Тымчаку, Ф.Р. Шкляру, Ю.Г. Ярошенко и др.) обеспечивать дальнейшее развитие теплофизики металлургического производства, готовить инженерные и научные кадры для эффективной деятельности на заводах, в научных и проектных организациях.
В настоящее время на заводах черной металлургии (а также на ряде крупных машиностроительных заводов) созданы специальные теплотехнические лаборатории и отделы, коллективы которых успешно решают весьма сложные производственные задачи. Большую работу по созданию и усовершенствованию конструкций печей осуществляют Стальпроект, Гипромез, Теплопроект и др.
Второе издание учебника, так же как и первое, осуществлено в двух томах. Материал, представленный в первом томе, позволит учащимся получить необходимую теоретическую подготовку, изучить конструкцию современных печей и их элементов. Во 2-м томе учебника приведены расчеты, которые будут необходимы учащимся при выполнении домашних заданий, курсовых и дипломных проектов. Оба тома тесно связаны между собой и созданы с использованием современных представлений в области теории и практики металлургической теплотехники.
Том 1 учебника написан В. А. Кривандиным (главы I; II; III; IV; § 1 и § 2 главы VI; VIII; § 1—3 главы X; п. 1 § 4 главы X) и Ю.П. Филимоновым (главы V; IX; п. 2 § 4 главы X); том 2 написан Б.С. Мастрюковым. По просьбе авторов § 3 и 4 гл. VI и глава VII 1-го тома написаны В.В. Белоусовым.
Авторы выражают глубокую благодарность проф. Шульцу Л.А. за ценные замечания, сделанные при рецензировании рукописи учебника.
Глава І ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ПЕЧНЫХ ГАЗОВ