Содержание к диссертации
Введение
1. Основные технологические факторы, влияющие на изменение температуры металла в ковше 6
1.1. Изменение температуры металла в ковше на участке конвертер - МНЛЗ 6
1.2. Предварительный нагрев ковша и его влияние на изменение тепловых потерь металла через кожух и на аккумуляции тепла футеровкой 10
1.3. Тепловые потери при выпуске металла в ковш 22
1.4. Тепловые потери через шлак и во время продувки металла аргоном 24
1.5 Влияние присадок на изменение температуры стали 28
1.6. Динамика изменения температуры металла по ходу разливки 33
1.7. Ранжирование и анализ факторов, влияющих на тепловые потери металла в ковше 35
2. Математическое описание тепловых потерь металла при прохождении ковша по технологической линии 39
3. Исследование температурного поля ковша и технологии обработки стали 47
4. Изменение температуры металла за счет тепловых потерь на аккумуляции тепла футеровкой и теплопроводностью через стенки и дно ковша 53
4.1. Анализ результатов экспериментов 53
4.2. Тепловые потери металла через футеровку и конвекцией от кожуха в окружающую среду 59
4.3. Тепловые потери металла на нагрев футеровки в процессе эксплуатации ковша 72
4.4. Общее изменение температуры металла в ковше за счет потерь на нагрев футеровки и через кожух 87
5. Изменение температуры металла в результате введения в него различных присадок и при продувке аргоном 92
5.1. Оценка химического нагрева и охлаждения металла присадками 92
5.2. Потери тепла через шлак и охлаждение металла при продувке 98
5.3. Охлаждение металла слябом 101
6. Математическая модель прогнозирования температуры металла и ее оценка 109
Основные выводы 131
Список литературы 133
Приложение 144
- Предварительный нагрев ковша и его влияние на изменение тепловых потерь металла через кожух и на аккумуляции тепла футеровкой
- Влияние присадок на изменение температуры стали
- Исследование температурного поля ковша и технологии обработки стали
- Тепловые потери металла через футеровку и конвекцией от кожуха в окружающую среду
Введение к работе
Непрерывно возрастающие требования к качеству стали, необходимость повышения производительности сталеплавильных агрегатов и снижения расходов по переделу привели к тому, что основные задачи по доводке и рафинированию стали начали осуществляться вне печи, в специально приспособленных агрегатах или ковшах. Последние перестали быть только емкостями для транспортировки жидкого металла, они превратились в металлургические агрегаты. В ковшах в настоящее время осуществляется значительное число процессов получения металла заданных качества и свойств. Поэтому возникла необходимость в изучении процессов и особенно тепловых, проходящих в ковше при обработке металла. Это позволит прогнозировать изменения, происходящие в металле, а значит более эффективно управлять процессом доводки. В данной работе исследуется изменение теплового состояния жидкого металла, находящегося в сталеразливочном ковше вместимостью 385 т. Необходимость в этих исследованиях возникла из-за недостатка данных, описывающих изменения температуры металла в большегрузных ковшах кислородно-конвертерного цеха Магнитогорского металлургического комбината (ККЦ ОАО ММК) Кроме того, с появлением новых высокоточных приборов появилась возможность скорректировать результаты ранее проведенных исследований и получить новые научно-обоснованные данные.
Цель работы: Изучение влияния технологических факторов на изменение температуры металла в сталеразливочном ковше во время продвижения его по технологической линии; разработка математической модели, позволяющей прогнозировать изменения температуры металла в зависимости от количества вводимых в него присадок, длительности выпуска его из конвертера, продолжительности продувки аргоном, длительности охлаждения металлической заготовкой (слябом), за счет аккумуляции тепла футеровкой и тепловых потерь через кожух по ходу кампании эксплуатации ковша.
Для достижения указанных целей решались следующие задачи:
установление тепловых потерь металла через кожух ковша в процессе его эксплуатации;
изучение аккумуляции тепла различными видами футеровок во время эксплуатации ковша и снижение температуры металла за счет этого;
определение тепловых потерь через шлак;
изучение влияния продувки металла аргоном на изменение температуры расплава;
определение изменения температуры металла за счет присадок;
изучение динамики охлаждения металла слябом;
составление математической модели, описывающей изменение температуры металла по ходу продвижения ковша по технологической линии, и оценка точности прогноза.
Решение вышеперечисленных задач позволит снизить материальные и временные затраты, повысить экономическую эффективность процесса.
Проблема снижения тепловых потерь металла в ковше встала перед металлургами достаточно давно. По этой проблеме исследователями получены различные данные, результаты которых отражены в статьях и книгах [1, 2, 3, 4, 5]. В этих исследованиях приведены результаты, а также методики расчетов тепловых потерь металла в ковшах. Так, например, в литературных источниках [6, 7, 8] достаточно хорошо описаны расчеты динамики нагрева и охлаждения ковшей. Даны точные теплофизические характеристики материалов, участвующих в тепловых процессах.
Данная работа позволит с большой степенью точности прогнозировать изменение температуры металла в 385-т ковше через любой промежуток времени под влиянием факторов, понижающих и повышающих температуру.
6 В работе проводится сравнение данных, полученных разными авторами на различных предприятиях, а также выводы по результатам этих исследований и конкретные рекомендации.
Предварительный нагрев ковша и его влияние на изменение тепловых потерь металла через кожух и на аккумуляции тепла футеровкой
Предварительный нагрев является важным этапом подготовки ковша к выпуску в него металла. Футеровка непрогретого ковша содержит влагу, в связи с чем возникают две проблемы. Первая проблема связана с тем, что выпуск металла в сырой непрогретыи ковш может привести к чрезмерному охлаждению металла в ковше и образованию настылей. Вторая проблема -резкое повышение температуры футеровки влечет за собой интенсивное испарение влаги, содержащейся в ней, в результате чего может произойти скалывание слоев футеровки, растрескивание и даже разрушение ее взрывом пара, что может привести к аварии. Возможно также наводороживание металла и получение флокенов в стали. Конечная цель сушки заключается в удалении влаги из футеровки и обеспечении ее нагрева для исключения настылеобра-зований металла.
При изучении процесса тепломассопереноса при сушке футеровки стале-разливочного ковша используется система дифференциальных уравнений в частных производных, предложенная А. В. Лыковым [17,18] Рассмотрим основные закономерности прогрева однослойной стенки.
Подводимое к рабочей поверхности стенки тепло вначале поглощается поверхностным слоем стенки. Через определенный промежуток времени тепловая волна проникает на всю глубину стенки и с этого момента одновременно с аккумуляцией тепла стенкой появляются тепловые потери в окружающую среду.
Процесс прогрева можно разбить на два периода: инерционный - при котором толщина прогреваемого слоя постепенно нарастает и все подведенноек стенке тепло полностью аккумулируется в ней, и регулярный - при котором толщина прогреваемого слоя постоянна и равна толщине стенки.
Схематически процесс прогрева однослойной стенки постоянным тепловым потоком показан на рис. 1.2 [19].
На графике распределения температур, приведенном на рис. 1.2, окончанию инерционного периода отвечает кривая ж. Затем на наружной поверхности стенки наблюдается подъем температуры до некоторого значения Тщ. В дальнейшем прирост температуры на наружной поверхности стенки происходит очень медленно и прекращается в тот момент, когда тепловой поток практически становится стационарным. Рост температуры на рабочей поверхности стенки зависит от мощности горелок и вида топлива [19].
Основным фактором, влияющим на величину тепловых потерь металла в ковше, является температура футеровки перед заливкой. Чем выше температура средних слоев футеровки, тем меньше тепла необходимо передать ей для достижения стационарного состояния, а значит меньшими будут тепловые потери металла на нагрев футеровки ковша.
Снижение температуры стали в 300 т ковше за счет аккумуляции тепла футеровкой ковша при различном количестве наливов и различной длительности подогрева рассмотрено в работе [20] и приведено в табл. 1.2.
Из табл. 1.2 видно, что даже непродолжительный прогрев футеровки снижает температурные потери металла, и они уменьшаются при увеличении длительности прогрева ковша.Многочисленные исследования подтвердили необходимость прогрева сталеразливочного ковша перед выпуском в него металла [19-26].
Технология предварительного прогрева футеровки ковша на различных предприятиях различна, но она сводится к следующему: начальный этап сушки рекомендуется проводить при небольшом расходе газа, чтобы давление пара, испаряющегося в слое футеровки, не превысило критического значения и не вызвало разрушения огнеупора [27-37]. В работе [38] рекомендуют вести нагрев футеровки на первом этапе сушки с пониженным расходом газа и при мягком факеле. Скорость подъема температуры в это время во избежание растрескиваний и отслоений по данным работы [28] должна лежать в интервале 15...25 С/ч.
Длительность сушки ковшей вместимостью 250 т с набивной футеровкой составляла 18 ч [29]. Режим сушки - двухступенчатый. Расход газа в первой половине сушки составлял 200...220 м3/ч, во второй - 300...320 м3/ч. В ФРГ для сушки набивных футеровок ковшей вместимостью 70...80 и 150 т применяется трехступенчатый режим [30]. Для 150-т ковшей прогрев начинается со слабого разогрева в течение 3 ч с расходом 400 м3/ч, затем 6ч- 800 м3/ч и 11ч -1200 м3/ч. Общая продолжительность прогрева ковша - 20 ч.
Трехступенчатый режим сушки с целью снижения опасности растрескивания футеровки разработан в Японии [39]. Он предусматривает разогрев поверхности футеровки ковша до 400 С. При этом скорость подъема температуры 80 С/ч. На втором этапе производят выдержку при данной температуре в течение восьми часов. Затем прогрев продолжают с такой же скоростью до 800 С. Общая продолжительность прогрева ковша - 17 ч. Для сравнения можно отметить, что ранее, при постоянной скорости подъема температуры до 800 С, продолжительность сушки составляла 24 ч.
На каждом заводе существуют свои режимы сушки ковшей. Расход газа выбирается исходя из возможностей конструкции горелки и стенда, а продолжительность сушки - из опыта работы. Так, например, заливную футеровку 160-т ковшей на одних заводах сушат 12...14 ч, при расходе газа 300... 350 м3/ч [40], а на других футеровку 130-т ковшей сушат 10...14 ч, при расходе газа 450...500 м3/ч [41-44].
Анализ температурных кривых сушки ковшей различной вместимости показывает, что по мере приближения к днищу температура стенки на границе
Влияние присадок на изменение температуры стали
На изменение температуры металла в ковше существенное влияние оказывают состав, а также количество легирующих добавок и раскислителей, присаживаемых в ковш.
В ОАО ММК в качестве присадок, в основном, используют алюминий, ферромарганец, ферросилиций и известь. При необходимости вводится углерод.
Алюминий один из основных элементов, используемых в качестве присадок, является сильным раскислителем и обеспечивает получение полностью раскисленной, спокойной стали. В ОАО ММК во время выпуска металла из конвертера в ковш вводят чушковый алюминий. На АДС алюминий вводят в виде проволоки, иногда в виде чушек, после чего металл в течение трех минут продувают аргоном [90].
Окисление введенного алюминия приводит к росту температуры металла. Тепловой эффект при введении алюминия в металл будет зависеть от того, по какой реакции пойдет окисление, и каково при этом будет его усвоение. В данной работе принимаем, что окисление алюминия идет по следующей реакции
По результатам работы [91] степень усвоения вторичного чушкового алюминия при введении его в сталь 08Ю, во время выпуска ее из конвертера, составляет 20,1 %, при введении в сталь ВЗсп - 40,6 %, в низколегированную сталь - 42,4 %.
Результаты работы [14] показали, что степень усвоения алюминия сталью повышается с увеличением массовой доли углерода в металле (табл. 1.4).
Из табл. 1.4 видно, что степень усвоения алюминия достаточно низкая и нестабильная. Это происходит потому, что алюминий обладает малой плотностью, высоким сродством к кислороду, пирофорностью и низкой температурой плавления. С учетом этого пониженное усвоение алюминия при таком способе ввода определяется длительным контактом расплавляющейся чушки с оксидами металла в шлаке и кислородом атмосферы в ковше.
Контакт алюминиевой чушки с атмосферой, кроме увеличения угара, приводит к тому, что тепло, выделяемое при окислении алюминия, уносится в окружающую среду [92].
При исследовании процесса плавления алюминиевой проволоки, вводимой в сталь, установлено, что степень ее усвоения составляет 90 %, а это более чем в три раза выше степени усвоения чушек, вводимых на поверхность металла [93]. Высокая степень усвоения алюминиевой проволоки обусловлена тем, что проволоку при помощи трайб-аппарата со скоростью 6...8 м/с вводят в металл и она расплавляется в толще металла на значительной глубине от поверхности [1]. При таком способе введения расплавленный алюминий не контактирует со шлаком и кислородом атмосферы, а только взаимодействует с кислородом, растворенным в металле. Степень усвоения скажется на изменении температуры металла и она определит тепловой баланс ковша в этот период.
Кроме степени усвоения, большой интерес представляет скорость изменения температуры металла при введении алюминия. Скорость изменения температуры металла складывается из скоростей растворения и окисления введенного алюминия, процесс этот отличается динамичностью и изучен достаточно подробно в работе [94].
В табл. 1.5 показано как быстро проходит раскисление металла алюминиевой проволокой. Из табл. 1.5 видно, что процесс раскисления заканчивается в течение 1 ...2,0 мин.
Изменение температуры металла при введении чушкового алюминия происходит несколько медленнее, т.к. растворение чушек процесс более длительный, чем растворение проволоки. Расчеты методом математического моделирования показали, что при раскислении низкоуглеродистой стали с температурой 1580...1600 С, чушка вторичного алюминия, с толщиной стенки 65 мм, при попадании в застойные зоны металла плавится за 114... 165 с [92].
Плавление чушки в зоне воздействия на нее струи металла, выпускаемого из конвертера, происходит в 40...50 раз быстрее (за 2...4 с), чем при попадании в застойную зону [92]. По другим данным чушки массой 16 кг, вводимые в металл при выпуске его в ковш и находящиеся на поверхности металла в слое шлака, растворяются за время от 25 с до 5 мин [94], тогда как время рас творения алюминиевой проволоки составляет всего несколько секунд [95, 96]. Разное время растворения алюминиевой проволоки приводит к тому, что снижается точность краткосрочного прогноза по изменению температуры металла.
По данным источника [9] окисление алюминия идет со значительным тепловым эффектом, который составляет 31365 кДж/кг.
Марганец входит в состав всех сталей и является слабым раскислителем. Угар марганца небольшой, тепловой эффект окисления невысок.
Величина угара марганца зависит от содержания кислорода в стали, которое определяется концентрацией углерода в металле. Так, при содержании углерода в металле перед выпуском 0,03...0,05 %, угар марганца составляет 25...30 %. При массовой доле углерода 0,05 %, угар марганца - 15...20 % [16]. Во время выпуска металла из конвертера в ковш, ферромарганец вводят в струю металла при заполнении ковша от 1/5 до 1/2 его высоты [13, 14]. Тепловой эффект окисления марганца составляет 7017,1 кДж/кг [97].
Кремний. Одним из самых распространенных раскислителей и легирующих элементов, применяемых при обработке металла на АДС, является кремний. Для раскисления и легирования, кремний вводят в ковш в виде силико-марганца или ферросилиция с содержанием кремния 65 % - и 75 %.
Принимаем, что окисление кремния идет по следующей реакцииОкисление кремния по формуле (1.6) происходит с выделением тепла, количество выделенной тепловой энергии на килограмм исходного реагирующего вещества -31296,3 кДж/кг [97]. При этом введение одного килограмма кремния повышает температуру одной тонны стали при удельной теплоемкости жидкого металла Ср= 879,23 Дж/кгрС на 35,6 С [97]. Угар кремния при введении его во время выпуска стали из конвертера и при массовой доле углерода 0,03 % составляет 30...35 %, при массовой доле углерода в металле
Исследование температурного поля ковша и технологии обработки стали
Исследования проводились на 385-т ковшах в кислородно-конвертерном цехе Магнитогорского металлургического комбината. Конечной целью проведения экспериментов являлось определение реальных тепловых потерь металла и доли влияния в этих потерях различных факторов. При проведении экспериментов на первом этапе собиралась следующая информация: - температура металла перед выпуском; - длительность выпуска металла из конвертера в ковш; - количество и состав введенных в ковш добавок; - химический состав металла перед выпуском; - температура поверхности футеровки ковша; - температура кожуха ковша перед выпуском металла из конвертера и по ходу продвижения ковша; - время прохождения ковша от участка выпуска до АД С. На основе собранной информации оценивались следующие параметры: - величина угара элементов; - величина тепловых потерь через кожух; - величина тепловых потерь на нагрев футеровки; - величина тепловых потерь через шлак. На втором этапе определялись следующие параметры: - температура металла через различные промежутки времени; - количество и состав введенных добавок; - температура кожуха ковша; - время продувки металла аргоном и его расход; - время охлаждения и масса погружаемого сляба; - длительность нахождения ковша на АДС; - химический состав стали по окончании доводки на АДС; - толщина шлакового покрова в ковше. На основании этих данных оценивались следующие параметры: - изменение температуры футеровки по толщине; - угар введенных элементов; - величина тепловых потерь через кожух; - величина тепловых потерь на нагрев футеровки; - величина тепловых потерь при продувке; - доля растворения сляба в металле и величина тепловых потерь на его нагрев и расплавление при погружении. На третьем этапе определялись: - длительность прохождения ковша по технологической линии от участка выпуска металла из конвертера до участка разливки на МНЛЗ; - температура кожуха ковша; - химический состав стали; - температура металла в промежуточном ковше на МНЛЗ. Оценивались: - температура футеровки; - величина потерь через кожух; - величина потерь на нагрев футеровки. Кроме описанных выше факторов, фиксировались: количество наливов металла в ковш и материалы футеровки ковша. Первые замеры температуры футеровки и кожуха проводились за несколько минут до выпуска металла в ковш. Второй замер температуры футеровки проводился после окончания разливки металла на МНЛЗ. Температура кожуха замерялась на всем протяжении движения ковша по технологической линии, с интервалом между измерениями в 10 мил. Температура замерялась тепловизором, который представляет собой электронно-оптический прибор и измеряет температуру теплоизлучающей поверхности. Тепловизор замеряет температуру поверхности в определенном поле. Поле, с которого снимается информация, видно в окуляр тепловизора. С замеряемого поля тепловизор снимает весь спектр температур, после чего проводит усреднение и выводит температуру на электронное табло, встроенное в тепловизор. Величина замеряемого поля зависит от того с какого расстояния измеряется температура поверхности. С увеличением расстояния до измеряемой поверхности, замеряемое поле также увеличивается. Площадь поверхности, на которой измеряется температура, колеблется в интервале от 300 до 500 см2. При измерении температуры поверхности использовались два тепловизора марки COMET. Один тепловизор - COMET 800 имеет низкотемпературную шкалу, рассчитанную для определения температур от 50 до 1000 С, его использовали для определения температуры кожуха. Второй тепловизор - COMET 1000 имеет высокотемпературную шкалу для определения температур от 600 до 2000 С, его использовали для определения температуры футеровки ковша. Тепловизор учитывает степень черноты поверхности тела, с которой снимаются показания. С помощью этих приборов можно достаточно точно проследить динамику изменения температуры кожуха ковша и футеровки во времени. Измерения температуры кожуха проводились по четырем показательным точкам 1, 2, 3, 4, а температура внутренней поверхности ковша по точкам 5, 6, 7, 8 (рис. 3.1). Точка 1 расположена на равном расстоянии от верхней кромки и верхнего ребра жесткости ковша. Точка 2 расположена на 500 мм ниже верхнего ребра жесткости. Точка 3 на 300 мм выше места стыка стен с днищем. Точка 4 расположена на равном удалении от вертикальной оси ковша и стыка стен с днищем на противоположной стороне от шиберного затвора. Большое число точек замеров и такое их расположение объясняется нестабильностью температуры как по высоте, так и по периметру кожуха ковша. На первом этапе замерить температуру кожуха на днище ковша, установленного на тележке, не представляется возможным, поэтому замеряли температуру только в трех точках. На втором этапе по той же причине замер дна кожуха ковша не проводится. На третьем этапе во время транспортировки ковша на МНЛЗ и за время разливки металла для замеров доступны все четыре точки. После определения по указанным точкам температуры кожуха и футеровки ковша проводилось усреднение данных. Это делалось для того, чтобы определить среднюю температуру кожуха и футеровки ковша, а исходя из средних температур, рассчитывать тепловые потери металла излучением через футеровку и конвекцией тепла от кожуха в окружающую среду. При усреднении температуры кожуха отдельно определялись температура стен ковша и днища. Чтобы определить изменение температуры металла при погружении в ковш сляба, определялись его габаритные размеры и температура его до и после погружения, длительность погружения, а также изменение температуры стали. Для расчета тепловых потерь через шлак во время погружения сляба определялась температура шлака. Для определения тепловых потерь за счет продувки после погружения сляба в ковш устанавливали длительность и интенсивность продувки металла аргоном. При этом учитывались тепловые потери через кожух, потери за счет аккумуляции тепла футеровкой, а также масса металла и количество наливов металла в ковш. По полученным данным определялись величина прогрева сляба по глубине, изменение его массы и доля влияния различных факторов в общем снижении температуры металла при погружении сляба. Расчеты и эксперименты проводились для слябов с габаритными размерами 4300x1300x250 мм. Замеры температуры сляба проводились тепловизорами по четырем точкам (рис. 3.2).
Тепловые потери металла через футеровку и конвекцией от кожуха в окружающую среду
В основе расчета тепловых потерь металла через футеровку ковша и конвекцией от кожуха в окружающую среду (через кожух) лежит уравнение Фурье (2.12). Инженерные расчеты этих потерь производятся по формуле (1.3), а изменение температуры металла при этом определяется по формуле (2.13).
Из приведенных формул видно что, величина тепловых потерь зависит от многих параметров. Важным параметром является температура поверхности футеровки, которая зависит от температуры металла. Кроме того, тепловые потери через кожух зависят от температуры окружающей среды, площади излучающей поверхности, толщины стенки и теплопроводности огнеупоров футеровки. Рассмотрим, каким образом каждый из этих параметров влияет на тепловые потери металла через кожух.
Повышение температуры поверхности футеровки увеличивает поток тепловой энергии, проходящей через стенку ковша, это увеличивает температуру футеровки по всей глубине, а, соответственно, и температуру кожуха. Повышение температуры кожуха ковша, в свою очередь, приводит к повышению величины тепловых потерь конвекцией от него в окружающую среду, т.е. увеличивается коэффициент теплоотдачи. При увеличении количества наливов металла в ковш температура кожуха повышается, это происходит в результате длительного прогрева футеровки расплавом. Таким образом, за время кампании тепловые потери металла через кожух должны повышаться.
Однако, с увеличением температуры слоев у футеровок ПХС, МКРУ, ШПУС и периклаза уменьшаются коэффициенты теплопроводности (табл. 1.3), а значит, снижающаяся теплопроводность огнеупоров ведет к уменьшению теплового потока и снижению тепловых потерь через кожух.
У шамотной футеровки напротив, с увеличением температуры коэффициент теплопроводности увеличивается. Таким образом, можно ожидать повышенные потери тепла через шамотную футеровку, но поскольку теплопроводность шамота значительно ниже (почти в 5 раз) по сравнению с огнеупорами рабочего слоя, то ожидать увеличения температуры кожуха не приходится.
При расчете величины тепловых потерь через кожух необходимо определить температуру поверхности футеровки ковша, среднюю теплопроводность каждого из двух слоев футеровки и температуру излучающей поверхности, то есть кожуха. Так как теплопередача в ковше идет не мгновенно, а футеровка ковша достаточно толстая, то температура кожуха и средняя теплопроводность слоев определяется динамикой прогрева футеровки. Таким образом, необходимо рассчитать прогрев внутренних слоев футеровки и кожуха за время нахождения металла в ковше.
Расчет прогрева футеровки по времени проводился по методике, изложенной во второй главе. При расчете учтено, что стенка является двухслойной: первый слой - МКРУ, толщиной 0,2 м; второй слой - шамот, толщиной 0,12 м, значения величин X, Ср, р приведены в табл. 1.3. Изменение температуры поверхности шамотного слоя определяется за расчетное время - 0,22 ч по формуле (2.6).
Для точного определения температуры каждого из слоев футеровки ковша при нахождении в нем металла необходимо учесть предварительный прогрев футеровки газом и предыдущими наливами металла. Для примера рассчитывается прогрев футеровки ковша сталью при первом наливе и учитывается только предварительный прогрев ковша на газовом стенде. Футеровку ковша прогревают по специальной технологии, которая для футеровки МКРУ изложена в пункте 1.1 [16].
Ниже проведен пример расчета прогрева футеровки после выпуска в ковш металла. Принимаем, что в начальный момент времени температура кожуха ковша равна 93 С, температура на поверхности футеровки равна температуре металла и составляет 1650 С. Температуру окружающей среды принимаем равной 20 С. Коэффициент теплоотдачи от кожуха в окружающую среду, рассчитывается по формуле а=10+0,06Тнар, в данном случае он равен 15,6 Вт/м2рС.
Разделим слой МКРУ на восемь отрезков по формуле (2.4)муле (2.5) Расчетный отрезок времени определяется по формуле (2.6), он составляет Тепловые сопротивления слоев равны (см. уравнение (2.8))
Результаты расчетов распределения температуры по толщине футеровки нового ковша МКРУ за 24 ч нагрева на газовом стенде приведены в приложении.
Температура на отрезках 1Ах...7Ах и 1Ах ...7Дх определяются из выражения (2.9).Температура на границе раздела слоев находится из выражения (2.10)Температура внешней поверхности шамотного слоя находится из выражения (2.11)В табл. 4.4 и на рис. 4.4 приведено расчетное распределение температуры в стенке 385-т ковша после 24 ч нагрева на газовом стенде.
Из рис. 4.4 и табл. 4.4 следует, что температуры плавно снижаются по толщине футеровки. На границе с шамотным слоем температуры огнеупоров в значительной мере различаются и составляют 499 С, 356 С, 288 С.
