Совершенствование работы камерных печей периодического действия А.А. ЛысенкоИ.Н. Карп

Существующая ситуация В печах периодического действия металлургической, машиностроительной промышленности коэффициент полезного действия редко достигает 20%. Основной причиной неэффективного использования топлива является эксплуатация печей, построенных во второй половине прошлого века, когда задача эффективного использования энергетических ресурсов была далеко не на первом месте.

Существующая ситуация Анализ структуры тепловых потерь в обычной камерной печи периодического действия показывает, что отказ от тяжелой футеровки неизбежен.

График термообработки металла в печи искусственного старения Расчет, выполненный для печи с площадью пода 20м 2 при выполнении отжига стали по представленному графику показал:

Таблица результатов расчетов нагрева металла в печи нормализации. Существующее положение. Что полезные затраты – на нагрев обрабатываемого металла, в течение всего процесса являются наименьшими. И чем выше температура в печи, тем меньше полезная составляющая.

Распределение расхода природного газа при нагреве металла (без изоляции) Графически это выглядит так.

Распределение тепловой энергии при термообработке Суммарный расход природного газа 989 м3/час Очевидно, что львиная доля потерь приходится на нагрев обмуровки печи.

Применение волокнистых материалов Заменитель кирпича при обмуровке печи известен: это волокнистые материалы. Обладая меньшей теплопроводностью и плотностью они существенно снижают потери на нагрев обмуровки

Сводная таблица результатов расчетов нагрева металла в печи нормализации в случае установки волокнистой теплоизоляции Результаты анализа отжига стали при использовании мягких футеровочных материалов показывают, что доля полезно используемой энергии резко возросла.

Распределение тепловой энергии при термообработке при наличии термоизоляции Суммарный расход природного газа 441,4 м3/час В результате только одной реконструкции – замены футеровки доля энергии, идущей на нагрев стали выросла более чем в двое, достигнув 17%. Необходимо отметить, что снижение потерь на нагрев футеровки приводит к снижению потерь с уходящими газами, поскольку расход топлива за цикл термообработки снижается

Простейшая реконструкция, позволяющая существенно снизить затраты на нагрев металла Футеровочные материалы могут быть наклеены на существующую обмуровку или установлены перед ней с использованием стандарнтного крепежа, применяемого для этих целей

Структура тепловых потерь при наличии термоизоляции

Выводы: Решению о проведении реконструкции печей должен предшествовать анализ их работы и оценка распределения составляющих потерь тепловой энергии. Применение теплоизоляции из волокнистых материалов позволяет существенно (в разы) снижать расход газа на нагрев металла в печах периодического действия. Снижение расхода газа за счет применения теплоизоляции сопровождается снижением потерь с уходящими газами и, как следствие, снижением значимости использования теплоутилизирующих устройств на тракте дымовых газов

Спасибо за внимание