Уральский федеральный университет
А. М. Вохмяков, аспирант, e-mail: botia86@mail.ru;
М. Д. Казяев, профессор.
ООО «НПК «УралТермоКомплекс»
Д. М. Казяев, коммерческий директор.
Опубликованы результаты расчета теплообмена в отдельных зонах проходной нагревательной печи при нагреве медных слябов. Целью расчета является получение данных по конвективному теплообмену при нагреве слябов в печи, оснащенной скоростными рекуперативными горелками, работающими в импульсном режиме. Для определения конвективного теплообмена на основе эксперимента разработана методика обработки данных, представленная в статье. В ходе проведения экспериментов на печи при нагреве контрольных слябов фиксировали время прохождения каждого из них через зоны печи и изменение измеряемой температуры центра, а расчетом определяли температуры поверхности и среднемассовую. После проведенных вычислений были найдены коэффициенты теплообмена: суммарный, лучистый и конвективный. В результате расчетов установлено, что доля конвекции при нагреве медных слябов в проходной нагревательной печи при температуре в рабочем пространстве 920–930 оС составляет 50,5 %. Исходя из полученных данных можно сделать однозначный вывод о том, что применение скоростных горелок, во-первых, привело к интенсификации конвективного теплообмена, его доля по экспериментальным данным составила 50,5 % даже при температуре 930 оС, и, во-вторых, обеспечило равномерное распределение температурных полей в рабочем пространстве печи. Ценность представленных данных заключается в том, что они получены при работе действующего агрегата с соблюдением всех технологических требований к нагреву металла.
Работа выполнена в соответствии с планом технического перевооружения завода и в соответствии с Государственным контрактом Федерального агентства по науке и инновациям № 02.740.11.0152.
1. Казяев М. Д., Вохмяков А. М., Казяев Д. М., Ряпосов А. И., Симонов Д. В. Модернизация проходной печи для нагрева медных слябов под пластическую деформацию // Цветные металлы. 2011. № 4. С. 85–89.
2. Вохмяков А. М., Казяев М. Д., Арсеев Б. Н., Казяев Д. М., Ряпосов А. И. Комплексная модернизация нагревательных печей // Изв. вузов. Черная металлургия. 2009. № 12. С. 56–59.
3. Казанцев Е. И. Промышленные печи : справочное руководство для расчетов и проектирования. — М. : Металлургия, 1975. — 368 с.
4. Теплотехнические расчеты металлургических печей / под ред. А. С. Телегина. — М. : Металлургия, 1970. — 528 с.
5. Теплотехнические расчеты металлургических печей / под ред. А. С. Телегина. — М. : Металлургия, 1982. — 360 с.
6. Гусовский В. Л., Лифшиц А. Е. Методики расчета нагревательных и термических печей : учебно-справочное издание. — М. : Теплотехник, 2004. — 400 с.
7. Брук В. Д., Неймарк Л. А., Вибке Р. Л. Термические печи точного нагрева (зарубежный опыт) // Сб. трудов «Печи машиностроительной промышленности». 1975. № 36. — М. : Теплопроект, 1975. С. 89–97.
8. Арутюнов В. А., Асцатуров В. Н., Берковская П. С. Исследование обтекания цилиндрической заготовки осесимметричной струей в печах скоростного нагрева атакующими струями // Сб. трудов «Печи машиностроительной промышленности». 1975. № 36. — М. : Теплопроект, 1975. С. 19–30.
9. Маликов Г. К., Коршунов В. А., Лобанов Д. Л. Интенсификация теплообмена в секционных печах путем сжигания газа во встречных струях // Тематический отраслевой сб. «Металлургическая теплотехника». 1976. № 5. — М. : Металлургия, 1976. С. 94–98.
10. Краснокутский П. Г. Влияние геометрии рабочего пространства на теплообмен в печах скоростного струйного нагрева металла // Сб. трудов «Конструкции и строительство тепловых агрегатов». 1979. № 48. — М. : Теплопроект, 1979. С. 96–97.
11. Вохмяков А. М., Казяев М. Д., Арсеев Б. Н., Казяев Д. М. Качество нагрева медных слябов при работе топливосжигающих устройств в импульсном режиме // Тр. Всероссийской научно-практической конференции «Теория и практика нагревательных печей в XXI в.». — Екатеринбург : УГТУ–УПИ, 2010. С. 74–82.