Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки Приходько Евгений Валентинович

Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки
<
Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки
>

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Приходько Евгений Валентинович. Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки : дис. ... канд. техн. наук : 05.14.04 Павлодар, 2006 153 с. РГБ ОД, 61:07-5/1489

Введение к работе

Актуальность исследования. В новых условиях экономического хозяйствования стратегической задачей развития различных отраслей промышленного производства является повышение надёжности работы теплоиспользующего оборудования. Специфика работы теплоиспользующего оборудования (высокие температуры, агрессивные среды) предполагает использование защитных облицовок — футеровок. Футеровки из огнеупорных материалов широко применяются в теплоэнергетике (котельные агрегаты), металлургии (печи, ковши), химической промышленности и др.

Сталеплавильное производство является крупнейшим потребителем огнеупоров: при выплавке и разливке стали, расходуется 40% общего количества производимых огнеупорных изделий, в том числе наиболее качественных на основе оксидов магния и алюминия. Футеровка металлургических агрегатов в значительной степени определяет стоимость, долговечность и энергопотребление печного агрегата. Так как производство огнеупоров связано с большим расходом материальных, энергетических и трудовых ресурсов, не является экологически чистым, проблема снижения расхода огнеупоров при выплавке стали, экономии топлива и энергетических ресурсов является чрезвычайно актуальной.

В последние годы всё больше внимания уделяется разработке технологий и способов сушки и разогрева футеровок различного оборудования. Во многих случаях проделываемая работа находит реальное применение на производстве и приводит к положительным показателям. При этом индивидуальные условия работы оборудования на данном предприятии, множество применяемых огнеупорных материалов, специфика реализуемых процессов не позволяют получить обобщённые критерии стойкости. Таким образом, проблема заключается в необходимости расчёта рационального режима для данного оборудования и условий его работы в конкретном случае.

Следовательно, сокращение удельного расхода огнеупоров в металлургии и экономия топлива - актуальная задача, решение которой невозможно без изучения механизма термического разрушения кладки теплоиспользующих установок.

Цель работы - исследование методов ведения процесса разогрева стале-разливочных ковшей, рационализация процесса разогрева с позиции возникающих термических напряжений в футеровке агрегата и разработка способов контроля температуры футеровки в процессе нагрева.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

  1. Разработать математическую модель теготонапряжённого состояния футеровок теплоиспользующих установок.

  2. Разработать методику расчета термических напряжений, возникающих в футеровке теплоиспользующих установок при их разогреве.

  3. Разработать рациональные графики разогрева сталеразливочных ковшей после капитального и промежуточного ремонта (при разогреве футеровки с изменившимися теплофизическими свойствами) при использовании которых воз-

никающие термические напряжения не превышают предел прочности для используемых огнеупорных материалов.

4. Провести экспериментальные исследования воздействия пропитки огнеупорных материалов металлом на изменение их теплофизических свойств;

5; Определить технико-экономическую эффективность предложенных технических решений.

Методы проведения исследований. В исследованиях были использованы: математическое моделирование теплонапряжённого состояния футеровки теплоиспольэующих установок; экспериментальное исследование теплофизических свойств огнеупорных материалов в лабораторных условиях, а также применение ресурсов ЭВМ для рационализации графиков разогрева оборудования.

Новизна научных исследований заключается в следующем:

проведены теплотехнические исследования тепловой работы действующих ковшей;

разработана математическая модель теплонапряжённого состояния футеровки теплоиспользующих установок;

разработана методика определения термических напряжений в футеровке теплоиспользующих установок при их сушке и разогреве;

построены графики сушки и разогрева при минимальных энергетических и временных затратах;

разработан способ определения температуры футеровки в процессе её разогрева;

получены уточнённые данные об изменении теплофизических свойств огнеупоров под воздействием агрессивной среды и высоких температур.

Достоверность научных результатов работы обоснована применением фундаментальных законов физики и тешіомассобмена, доказана результатами сравнения теоретических расчётов с результатами метрологических измерений.

Значение научных результатов для теории и практики. Математическая модель и её программная реализация, а также методики определения термических напряжений в футеровке теплоиспользующих установок могут быть использованы при оценке надёжности и долговечности последних в условиях реальной эксплуатации, при проведении разных видов ремонта футеровки.

Апробация работы'. Основные положения, выводы и рекомендации диссертационной работы докладывались и обсуждались на научной конференции «III Сатпаевские чтения» (г. Павлодар); международной научно-практической конференции «Металлургия и энергетика Прииртышья» (г. Павлодар); восьмой Всероссийской конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (г. Новосибирск); первой международной научно-технической конференции «Энергетика, Экология,. Энергосбережение» (г. Усть — Каменогорск); «Научно - технический прогресс в металлургии» (г. Темиртау); пятой международной конференции «Энергетика и электротехника. Светотехника» (г. Екатеринбург); международной научно - практической конференции «Наука и образование в XXI веке: динамика развития в евразийском пространстве». Тезисы докладов опубликованы в сборниках конференций.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем.

выполнен сравнительный анализ существующих теоретических и эмпирических режимов разогрева 25-тонных сталеразливочных ковшей, показаны их возможности и эффективность, обоснована необходимость разработки более совершенных, научно — обоснованных методов;

разработана методика определения термических напряжений в футеровке теплоиспользующих установок при их разогреве;

получены графики существующего процесса разогрева сталеразливочного ковша после капитального и текущего ремонтов, показано, что значения возникающих термических напряжений превышают предел прочности для используемых огнеупорных материалов;

предложена математическая модель, позволяющая по результатам теоретических расчётов и экспериментальных измерений строить графики разогрева теплоиспользующих установок при соблюдении эксплуатационных ограничений по пределу прочности, затратам времени и минимуму расходу топлива;

разработаны и запатентованы способы определения теплофизических параметров материалов и способ определения температуры футеровки в процессе её разогрева;

разработана программа для ЭВМ, позволяющая строить уточнённые графики сушки и разогрева теплоиспользующих установок с учётом теплофизических свойств огнеупоров.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем — 153 страницы, 33 рисунка, б таблиц и семь приложений. Список литературы включает 116 наименований.

Похожие диссертации на Повышение эффективности работы теплоиспользующих установок за счет новых технологий сушки и разогрева футеровки