Файл: Учебнометодические материалы по дисциплине.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.05.2024

Просмотров: 46

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Металлургическая теплотехника»
направление: 22.03.02 Металлургия

Составитель: Кабаков З.К.,
д.т.н., профессор кафедры ММиТО

1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

№ и наименование раздела (модуля) дисциплины
Краткое содержание

1.Тепловые процессы в черной металлургии
Основные агрегаты и технологии черной металлургии. Основные теплофизические процессы в агрегатах черной металлургии. Основные понятия и законы учения о теплоте. Роль тепловых процессов в различных агрегатах.

2.Способы получения теплоты в металлургии
Виды топлива: газообразное, жидкое и твердое. Сжигание топлива. Устройства для сжигания. Другие способы теплопередачи в металлургических агрегатах.

3.Основы теплопередачи
Теплопроводность, конвекция, тепловое излучение, сложный теплообмен.

4.Механика газов и жидкости
Физические свойства газов и жидкостей. Статика и динамика газов и жидкостей. Закон Бернулли и его применение.

5.Тепловые процессы в металлургических агрегатах
Нагрев металла. Основные теплофизические свойства металлов. Основные характеристики нагрева металла в печах. Источники и стоки тепла в различных агрегатах. Плавление, затвердевание и охлаждение металла.

6.Тепловой баланс агрегатов
Основные статьи теплового баланса. Уравнение баланса. Коэффициент полезного использования тепла.

7.Утилизация тепла в металлургии
Теплотехнические основы теплоутилизации. Устройства для утилизации.

8.Очистка газов и воды в металлургии
Основы теории очистки газов и воды. Устройства для очистки газов и воды.

9.Газоочистные тракты агрегатов
Назначение газоочистных трактов. Устройства трактов для конвертера, доменной печи и дуговой сталеплавильной печи.

2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
2.1 Тематика практических занятий

№ раздела (модуля)
Тема практического занятия

3
Расчет теплопроводности плоской и цилиндрической стенок

3
Расчет конвективного теплообмена

3
Расчет лучистого теплообмена

3.2 Методические указания к выполнению практических работ

Практическая работа №1 Расчет теплопроводности плоской и цилиндрической стенок

Цель работы: Рассчитать температуру поверхностей и тепловые потоки у плоской, цилиндрической и сферической стенки

  1. Определить удельный средний поток от верхней поверхности лежащей полосы, температура которой 700°С.

  2. Определить средний удельный поток при охлаждении стенки изложницы высотой 2м и температурой поверхности 600°С (охлаждение: свободная конвекция и излучение).

  3. Определить удельный поток от поверхности заготовки при толщине корки 5см, температуре затвердевания 1500°С и температуре поверхности заготовки 1050°С.

  4. Определить коэффициент теплоотдачи при охлаждении водой из форсунок корки в задаче 3 при температуре воды 30°С.

5. Определить величину теплового потока Q, количество тепла QΣ, передаваемого через стенку печи толщиной δ, м, за время t, ч, если коэффициент теплопроводности материала равен λ, Вт/(м·К), а поверхность стенки F,м2, и температуры внешних поверхностей стенки равны Т П1и Т П2, °С.

Таблица 1

Исходные

данные
Вариант

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

δ
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,45
0,75

λ
0,5
0,5
1,5
1,5
4,3
4,3
2,8
3,6
1,8
0,6

F
5
10
15
20
5
10
15
20
8
16

Т П1
300
400
800
900
1000
1200
1300
1400
850
970

Т П2
50
60
450
270
180
240
450
280
140
210

t
0,5
1,0
1,5
2,0
0,5
1,0
3,5
4,0
5,0
7,0

6. Через стенку печи размером АхВ, м, коэффициент теплопроводности которой равен λ, Вт/(м·К), проходит тепловой поток Q,Вт. Какова должна быть толщина стенки, чтобы температура вто­рой поверхности Т П2 была меньше заданной температуры Т П1,°С, пер­вой поверхности в nраз?

Таблица 2

Исходные

данные
Вариант

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

А
2
3
4
5
2
4
4
1,0
1,2
1,8

В
3
1,5
4
6
3
5
7
1,5
1,6
2,2

λ
0,5
0,8
1,6
1,8
0,25
4,3
1,2
4,0
2,8
8,8

Q
1500
1100
4000
8500
3600
4800
2800
5600
12000
35000

Т П1
780
900
1240
1350
1410
1500
850
920
1250
1180

п
5
3
4
6
2
3
5
8
10
4

7. Определить температуру внутри стенки толщиной δ, м, на расстоянии х,м, от левой поверхности, имеющий температу­ру, ТП1,°'С, если коэффициент теплопроводности стенки при нор­мальных условиях равен λ0, Вт/(м·К), а температура правой поверх­ности равна ТП2,°С.

Таблица 3

Исходные

данные
Вариант

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

δ
0,35
0,115
0,25
0,46
0,5
0,8
0,65
0,13
0,7
0,4

х
0,25
0,08
0,15
0,2
0,35
0,45
0,35
0,1
0,25
0,3

ТП1
1400
1000
1350
900
1200
1400
1600
1280
1100
950

ТП2
60
75
70
80
90
50
70
70
60
90

λ0
0,88
0,88
0,12
0,12
0,12
0,81
0,81
0,88
0,88
0,88

8. Определить плотность теплового потока через стенку тол­щиной δ, м, имеющую коэффициент теплопроводности λ

Смотрите также файлы