Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
k1: hệ số bằng tỷ lệ giữa sự chống lại lực cắt và giới hạn bền k1 = . Đối với kim loại cứng k1 = 0,7

k1: hệ số bằng tỷ lệ giữa sự chống lại lực cắt và giới hạn bền k1 = . Đối với kim loại cứng k1 = 0,7

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khi cắt nóng:



k2 = 1,1 ÷ 1,2

k3 = 1,15 ÷ 1,25



Khi cắt nguội: k2 = 1,15 ÷ 1,25

k3 = 1,2 ÷ 1,3

F: tiết diện cắt

σb: giới hạn bền

-



Tính lực cắt cho máy cắt sau K3

Pmax



= 0,7*1,2*1,25*150.106*7.144.10-6(1 – 0,25) = 85.104 N



Pmax



= 85 T



Chọn hệ số số an toàn k = 2

Vậy máy cắt cần dùng có lực cắt 170 T.

Chọn máy cắt là máy cắt bay kiểu tay quay.

-



Tính lực cắt cho máy cắt sau K6

Pmax



= 0,7*1,2*1,25*150.106*3.793.10-6(1 – 0,25) = 45.104 N



Pmax



= 45 T



Lấy hệ số số an toàn k =2.

Vậy máy cắt cần dùng có lực cắt 90 T.

Chọn máy cắt là máy cắt bay kiểu lưỡi kép quay.

-



Tính lực cắt cho máy cắt phân đoạn sau cán tinh và trước sàn nguội.

Pmax



= 0,7*1,2*1,25*150.106*739.10-6(1 – 0,25) = 9.104 N



Pmax



=9T



Lấy hệ số số an toàn k =2.

Vậy máy cắt cần dùng có lực cắt 18 T.

Chọn máy cắt là máy cắt bay kiểu kết hợp tay quay – quay.

-



Tính lực cắt cho máy cắt thành phẩm sau khi ra khỏi sàn nguội.

Tính lực cắt cho mỗi lần cắt 5 thanh thép 75x75x5.



Tiết diện 5 thanh thép là 5*739 = 3695 mm2

Pmax



= 0,7*1,2*1,25*600.106*3695.10-6(1 – 0,25) = 175.104 N



Pmax



= 175 T



Lấy hệ số số an toàn k =1,5.

Vậy máy cắt cần dùng có lực cắt 262,5 T.

Chọn máy cắt là máy cắt dao kiểu đứng, dùng trục khủy.

4.5. Tính tốn cho lò nung

4.5.1.Yêu cầu thiết kế

Các thông số cho trước: mác thép CT3

 Kích thước phơi: 120 x 120 x 12.000 mm

 Trọng lượng riêng của thép : 7850 kg/m3

 Trọng lượng phơi: 1358,5 kg

 Nhiệt độ ra khỏi lò: 12500C

 u cầu về đều nhiệt của phôi

 Năng suất: từ năng suất phân xưởng là 400.000T/n ta suy ra năng suất sản phẩm là

77,4 T/h. Vậy năng suất lò nung khi hoạt động bình thường là 80 T/h.

Ngồi ra lò phải được thiết kế cho phù hợp với điều kiện hiện nay của cơng ty

thép nhằm mục đích: giảm giá thành chế tạo lò, hiệu suất cao, dễ xây dựng, vận hành và

sửa chữa.

4.5.2.Lựa chọn kiểu lò

Có nhiều kiểu lò nung khác nhau như: Lò buồng, lò đáy bước, lò đẩy...

Do yêu cầu của quá trình sản xuất là liên tục, ta chọn kiểu lò liên tục để phù hợp với

cơng nghệ sản xuất và đáp ứng năng suất.

Hiện nay, lò nung liên tục sử dụng trong ngành có 2 loại chính: lò đáy bước (đáy di

động) và lò đẩy.

Lò đẩy: các vật nung được xếp liền nhau và điền đầy đáy lò, dưới tác dụng của máy tống

sẽ chuyển động dọc trên đáy buồng cơng tác của lò. Khi có một phơi đã nung nóng ra

khỏi lò thì sẽ có một phơi được đưa vào lò.



Lò đáy bước: vật nung được dịch chuyển khi đáy bước chuyển động tịnh tiến qua lại.

 Lò đáy bước có nhiều ưu điểm hơn so với lò đẩy (về hiệu quả).Tuy nhiên, nếu xét

về chi phí thì lò đáy bước tiêu tốn rất nhiều so với lò tống.

Dựa vào thực tế sản xuất (năng suất 400.000 t/năm), kinh nghiệm trong nước tại một

số nhà máy, ta chọn kiểu lò nung liên tục dạng là đẩy, với 2 vùng nung (vùng nung và

vùng đồng nhiệt):

 Nung một mặt.

 Phôi được xếp một hàng.

 Ra phôi ngang lò.

 Chiều chuyển động của phơi và luồng khí nóng ngược chiều nhau.

 Nhiên liệu sử dụng là dầu FO.

Ưu điểm:

 Phù hợp với công nghệ cán hiện nay

 Nhiệt độ nung cao

 Nhiệt độ phôi cán khá đồng đều

 Quá trình chế tạo, vận hành, sửa chữa dễ dàng

 Vật liệu xây lò dễ tìm và giá thành hợp lý không cao

 Nguồn nhiên liệu thông dụng.

 Hiệu suất sử dụng nhiên liệu khá cao 30 ÷ 50%

 Vốn đầu tư ban đầu khơng lớn (so với lò đáy bước).

4.5.3.Kết quả sơ bộ lò nung

a) Nhiên liệu

Bảng 4.1. Thành phần hóa học của dầu F.O [11]

Thành phần

%



C

84,6



H2

11,0



S

1,6



O2

0,

3



N2

0,2



A

0,3



Năng suất tỏa nhiệt theo công thức Mendeleep:

Q



= 81C + 300H2 – 26(O2 –S) – 6(W + 9H2) (Kcal/kg)



W

2,0



= 81.84,6 + 300.11,0 – 26(0,3 – 1,6) – 6(2,0 + 9.11,0)

= 9.580,4 Kcal/kg = 40.103 kJ/kg

Nhiệt độ cháy thực tế của nhiên liệu có thể lên đến 14000C khi dầu được

nung nóng trước ≥ 700C.

b) Chế độ nung

Áp dụng tiêu chuẩn BiO:

Bi =

Với : α∑:



hệ số truyền nhiệt tổng



St :



chiều sâu thấm nhiệt.



λtb:



hệ số dẫn nhiệt trung bình.



Trong đó:

α∑



= 300 W/m2.0C



St



= 0,15/1 = 0,15 m. (do nung 1 mặt).



λtb



= k.λ0



λ0



= 69,8 – 10,1.C – 16,8.Mn – 33,7.Si.



(trang 87, [11])



(trang 107, [11])

{W/m.0C}



= 69,8 – 10,1.0,09 – 16,8.0,4 – 33,7.0,2 = 55,4





λtb = 0.8*55,4 = 44,3 W/m.0C







Bi = = 1.02 > 0.25



Khi Bi > 0.25 thì vật nung được cho là dày. Do đó, ta chọn chế độ nung 3 giai đoạn

gồm:

 Sấy: từ nhiệt độ ban đầu của phôi đến 700 0C. Giai đoạn này phải nâng nhiệt độ từ

từ để tránh ứng suất nhiệt và tận dụng nhiêt dư từ khí lò.

 Nung: tiếp tục nâng nhiệt độ phôi từ 700 0C lên 12000C. Khoảng thời gian này cho

phép rút ngắn lại.

0

 Đồng nhiệt: làm đồng đều nhiệt độ để đạt được yêu cầu đề ra T �30 C .



Vùng sấy:

 Nhiệt độ khí lò đầu vùng: 7000C



 Nhiệt độ khí lò cuối vùng: 13000C

 Nhiệt độ bề mặt phôi đầu vùng: 300C

 Nhiệt độ bề mặt phôi cuối vùng: 7000C

Vùng nung:

 Nhiệt độ khí lò đầu vùng: 13000C

 Nhiệt độ khí lò cuối vùng: 13000C

 Nhiệt độ bề mặt phôi đầu vùng: 7000C

 Nhiệt độ bề mặt phôi cuối vùng: 12000C

Vùng đồng nhiệt:

 Nhiệt độ khí lò đầu vùng: 13000C

 Nhiệt độ khí lò cuối vùng: 12500C

 Nhiệt độ bề mặt phơi đầu và cuối vùng: 1200-12500C

4.5.4.Thời gian nung vật trong lò

a). Thời gian sấy

Hệ số truyền nhiệt độ: (trang 391, [11])

(m2/h)

Với:



= 46 W/m.0C: hệ số dẫn nhiệt trung bình

= 7850 Kg/m3: khối lượng riêng của thép

: tỷ nhiệt

kJ/kg.0C

ic, id



: hàm nhiệt của thỏi thép cuối và đầu giai đoạn.



tctb, tdtb : nhiệt độ trung bình của thỏi thép ở cuối và bắt đầu

giai đoạn nung.

Cp = = 0,56 kJ/kg.độ

Giá trị i(700) và i(30) của thép được tra trong phụ lục XI, (trang 420, [11]).

Vậy:



a = 3,6. = 0,038m2/h



Tiêu chuẩn nhiệt độ:



Với:



:



nhiệt độ trung bình của chất khí.

: nhiệt độ bề mặt phôi ở đầu và cuối giai đoạn sấy.



Tiêu chuẩn BiO:



Từ giá trị và theo đồ biểu hình 5.27 (trang 276, [11]) ta xác định được F0 = 1.7

Thời gian sấy:

= = = 2,87h

Với St : chiều dày thấm nhiệt phụ thuộc vào phương pháp nung và cách xếp

phôi. Chọn theo bảng 8.18 (trang 390, [11]).

Ở đây ta chọn nung một mặt phơi, tiết diện vng (150x150) xếp khít nhau. Vậy:

0.15

a) Thời gian nung

Tính tương tự như thời gian sấy, ta có các kết quả sau:

1,5

Cp = = 0,86 kJ/kg độ

a = 3,6. = 0.021



= = = 1,6h

b) Thời gian đồng nhiệt

1.875

Cp = = 0,41 kJ/kg độ

a = 3,6. = 0,045



= = 0,29



= = 0,19h

c) Thời gian nung phơi trong lò

Là tổng thời gian của cả 3 giai đoạn trên, tuy nhiên cần tính ảnh hưởng lớp oxit tạo

thành trên bề mặt phôi ở giai đoạn nung đã hạn chế quá trình truyền nhiệt từ khí lò vào

phơi nung, vì vậy thời gian thực tế trong vùng nung được tính tăng thêm 20%.

Vậy thời gian nung phơi trong lò:

2,87 + 1,6 x 120% + 0.19 = 4,98 h

4.5.5.Xác định các kích thước cơ bản của lò

a).Chiều rộng (ngang) lò:

Xác định theo công thức 8.33, (trang 376, [11])

B = n.l + (n – 1).c +2.b



(m)



Với: n : số hàng phôi xếp theo chiều rộng

l : chiều dài phôi nung (m)

c : khoảng cách giữa 2 đầu phơi (m), c = 0.1 ÷ 0.15

b : khoảng cách giữa 2 đầu phôi và tường lò (m)

Vì xếp 1 hàng phơi, nên:

B = 12 + 2x0.25 = 12.5 m

b).Chiều cao lò

Xác định theo cơng thức 8.34, (trang 376, [11])

- Chiều cao vùng sấy:

0.94 m

Với: : nhiệt độ khí trung bình của vùng sấy.

A: hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào nhiệt độ theo bảng sau.

Bảng 4.2. Hệ số thực nghiệm A



< 9000C

0,5 �0,55



A



900 - 15000C

0,55 �0,65



> 15000C

0,65



Chiều cao thực tế:

=0.94 + 0.15 = 1.09 m

Chiều cao vùng đồng nhiệt:

1.43 m

= 1.43 + 0.15 = 1.58 m

Chiều cao vùng nung: xác định theo công thức 8.36 và 8.37, (trang 376 và 377, [11])

0.5x12.5 = 6.25 m

= 6.25 + 0.15 = 6.4 m

c).Chiều dài lò

Chiều dài vùng sấy: (công thức 8.38, trang 377, [11])

== 6.4 m

Chiều dài thực tế cộng thêm kênh khói ở đầu 0,7 m. Vậy chiều dài thực tế là:

LS = 6.4 + 0,7 = 7.1 m

Chiều dài vùng nung:

LN = 1,2= 1,2 = 9.2 m

Chiều dài vùng đồng nhiệt:

= = 2.0 m

Chiều dài thực tế vùng đồng nhiệt lấy dư thêm 0,8 m để duy trì sự cháy ổn định ở các mỏ

đốt hoặc chuẩn bị ra lò. Vậy chiều dài thực tế vùng đồng nhiệt là:

LDN = 2.0 + 0.8 = 2.8 m

Tổng chiều dài lò :

L = LS + LN + LDN = 6.4 + 9.2 + 2.8 = 18.4 m

Chiều dài lò chọn 19 m

4.5.6.Vật liệu xây lò

Lựa chọn: tường và nóc lò được làm từ gạch samot loại A có nhiệt độ làm việc cho

phép 1300 ÷ 1400 0C. Còn đáy liền và được xây bằng vật liệu chịu lửa ít tác dụng với xỉ

và bền cơ học dưới tác dụng của chuyển động trược của kim loại, dùng vật liệu manhedit,

crom – manhedit có nhiệt độ làm việc cho phép 1650 0C.



Bảng 4.3.Thành phần và các đặc tính kỹ thuật của vật liệu xây lò [12]

Tên vật

liệu



Thành phần

hóa học, %

40% Al2O3,

Samot A

57% SiO2

88,85% MgO,

Manhedit

9,31% Fe2O3

Thể xây lò như sau:



Hệ số dẫn nhiệt

λ, W/m.độ



Nhiệt dung riêng

C, kJ/kg.độ



Khối lượng

riêng, kg/m3



0,88 + 0,00023t



0,865 + 0,00021t



1800



6,28 – 0,0027t



1,05 + 0,000145t



2350



 Nóc: 0.23 m xây bằng gạch samot 0.23 m, đổ hột samot cách nhiệt lên trên nóc lò.

 Tường lò: 0.4 m xây bằng gạch samot 0.23 m + gạch nung cách nhiệt 0.17m và

block cách nhiệt.

 Đáy: 0.5 m xây bằng vật liệu manhedit 0.15 m + 0.12 m thể đúc cách nhiệt 47%

Al2O3 + 0.23 m gạch samot chịu nhiệt.

4.5.7.Lượng tiêu hao nhiên liệu

a).Nhiệt thu: (trang 282 và 283, [10])

- Nhiệt do cháy nhiện liệu: Bx40.1x106 W

- Nhiệt vật lý do nung trước khơng khí và kim loại chọn Qkk = Qnl = 0

- Nhiệt do phản ứng tỏa nhiệt. Giả sử oxyt bị oxy hóa 1% :

5650*0,01*90*1000/3600*103 = 1.412x106 W

b).Nhiệt chi: (trang 283÷291, [10])

-



Nhiệt nung kim loại:

Q1 = = 14,6.106 W

Cp = 0,587.103 kJ/kg nhiệt dung riêng TB (được nội suy ra)



-



Nhiệt lượng nung xỉ: Q2 =0. Giả sử q trình nung khơng tạo xỉ.



-



Giả sử nhiệt mất do cháy khơng hồn tồn hóa học Q4 = 0



-



Giả sử nhiệt mất do cháy khơng hồn tồn cơ học Q5 = 0



-



Nhiệt lượng mất qua thể xây lò:



Để đơn giản coi nóc lò là vách thẳng nhiệt mặt trong là 1250 0C. Nhiệt độ khí bên

ngồi lò 30 0C. hệ số dẫn nhiệt λ = 1,027 W/m.độ



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

k1: hệ số bằng tỷ lệ giữa sự chống lại lực cắt và giới hạn bền k1 = . Đối với kim loại cứng k1 = 0,7

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×