Сапронова О.В., к.т.н. Курбатов Ю.Л., Коробка Ю.Ю.
Донецький національний технічний університет
Деякі нагрівальні печі періодичної дії мають витягнуту форму й асиметричне розташування факелу, тому в робочій камері спостерігається значна нерівномірність температурного поля. Наприклад, в нагрівальному колодязі з одним верхнім пальником на початку нагрівання нерівномірність складає від 200 до 400 С [1]. Для того, щоб до кінця циклу всі зливки були нагріті однаково, приходиться збільшувати час нагрівання на 30-40%, що знижує продуктивність колодязів.
Одним зі способів поліпшення рівномірності температурного поля є застосування імпульсного опалення, суть якого в наступному. До досягнення температури печі заданого значення колодязь опалюється при максимальній витраті палива (Вmax), потім подача палива знижується до мінімального значення (Вmin), а факел внаслідок утрати кінетичної енергії стає коротким і в основному нагріває стальні заготівлі, розташовані у ближньої стінки і відстаючі в нагріванні. Переключення витрати палива на Вmax відбувається, коли різниця температур у найбільш гарячих і холодних місцях печі знижується до заданого значення. Можуть бути застосовані й інші способи переключення. Процес імпульсного опалення продовжується доти, поки тепломісткість зливка не досягне потрібного значення або обмеження температури на поверхні в кінці нагрівання (tпк).
З метою створення математичного забезпечення системи регулювання теплового режиму нагрівального колодязя при імпульсному опаленні розроблена сполучена модель, що полягає в спільному рішенні задач нестаціонарного температурного поля металу й обмуровування (кладки) і теплового балансу, що дозволить також визначати параметри переключення палива в схемі імпульсного опалення.
Тепловий баланс печі в цілому, складений за крок за часом за умови наявності рівномірного температурного поля має вид:
1. Ефименко С.П., Николаев С.М., Курбатов Ю.Л., Следнев В.П. и др., Усовершенствование тепловой работы нагрева-тельных колодцев с одной верхней горелкой, Сталь №6, 1982.
2. Глинков М.А., Каганов В.Ю., Энкеш Ш. И др., Исследование теплового режима нагревательного колодца с одной верхней горелкой при импульсном отоплении, Сталь, №2, 1973, 171-173.
3. Казанцев Е.И. Промышленные печи, М.: Металлургия, 1975, 368 с.
4. Леонтьев А.И., Теория тепломассообмена, М.: Высшая школа, 1979, 496