|
Курсовая работа "Элеваторная печь сопротивления"Курсовая работа "Элеваторная печь сопротивления" (2000 руб.)
Содержание Исходное задание________________________________________________________3 Введение________________________________________________________________4 Технологический процесс________________________________________________6 Обзор существующих конструкций ______________________________________8 Выбор конструктивной схемы печи ______________________________________10 Тепловой расчет _________________________________________________________11 Расчет тепловых потерь через футеровку печи ____________________________14 Расчет аккумулированного тепла _________________________________________17 Расчет тепловых потерь через открытые проемы и отверстия ______________19 Тепловой баланс__________________________________________________________20 Электрический расчет ____________________________________________23 Устройство и работа электропечи ___________________________________29 Список используемой литературы ________________________________________30 Исходное задание 1.Печь: Элеваторная 2. Масса садки: 150кг; 3. Время нагрева: 10ч, время выдержки: 2ч. 4. Температура нагрева садки: 1523К; 5. Технологический процесс: обжиг тиглей из корунда (алунда) 6. Сеть: 3x380В. Введение За последние годы в промышленности сильно расширилась область применения электротехнологических процессов, вытеснивших многие технологические процессы с топливным нагревом. Переход на электротехнологические процессы обеспечивает повышение качества продукции, позволяет во многих случаях проводить такие операции и получать такие материалы, которые иным путем осуществить невозможно, улучшать санитарные условия труда и снижать вредное воздействие на окружающую среду. Сейчас можно сказать, что нет таких отраслей промышленности, где бы широко не применялась электротехнология. Термины «электротехнология», «электротехнологическиепроцессы» весьма широки; по существу они охватывают все виды процессов, которые характеризуются использованием электрической энергии, когда она превращается в процессе производства в тепловую, механическую или химическую виды энергии. Однако так сложилось исторически, что некоторые технологические процессы, подпадающие под это определение, стали благодаря своему значению и широкому распространению предметом изучения специальных разделов науки и техники (превращение электроэнергии в механическую при механической обработке материалов и изделий, применение электроэнергии на транспорте, для освещения и для бытовых нужд). Впервые возможность использования электроэнергии для проведения технологических процессов была показана в России в 1803 г. В. В. Петровым, осуществившим с помощью электрической дуги плавление различных материалов и восстановление металлов из их окислов. Из-за недостаточного уровня развития техники и отсутствия мощных источников электроэнергии на протяжении почти всего XIX в. это открытие применялось лишь в лабораторной практике, и только в конце века появились первые промышленные электрические печи и электролизные установки. Бурное развитие получила электротехнология в XX в. Появились новые электрометаллургические процессы, получили широкое распространение электролиз и электротермические способы обработки материалов и изделий. Немало сделали в этой области как в теории самих процессов, так и в разработке для них электрооборудования русские и советские ученые. Отметим такие имена, как В. П. Ижевский, создавший в 1901 г. «русскую электрическую печь» для плавки цветных металлов; А. Н. Лодыгин, много и плодотворно работавший в области электрометаллургии; металлурги С. С. Штейнберг и А.Ф. Грамолин, создавшие печь для плавки стали с угольными стержневыми нагревателями; С. И. Тельный, разработавший теорию электрической цепи с дугой переменного тока; М. С. Максименко — основатель рудной электротермии; В. П. Вологдин — создатель индукционной плавки металлов и индукционной поверхностной закалки; Н. Н. Бенардос, Н. Г. Славянов и О. Е. Патон — создатели электрической сварки. Без электротехнологических процессов невозможен технический прогресс. Высококачественные стали, жароупорные металлы и сплавы, полупроводниковые материалы — все то, что определяет современную прогрессивную технику, может быть получено лишь посредством электротехнологических процессов. Вместе с тем с их внедрением облегчаются условия труда персонала, снижается загрязнение окружающей среды по сравнению с процессами, базирующимися на сжигании топлива. Большинство электротехнологических процессов (в первую очередь, электротермических) является весьма энергоемким, это привело к тому, что эти процессы превратились в один из существенных потребителей электроэнергии. Электрическая печь сопротивления (ЭПС) — электротермическая установка, в которой тепло выделяется за счет протекания тока по проводнику. Электропечи сопротивления являются наиболее распространенным видом электрических печей. Они применяются для нагрева различных изделий и плавки металлов и сплавов.
Технологический процесс
Обжиг — высокотемпературная термическая обработка материалов или изделий с целью изменения (стабилизации) их фазового и химического состава или повышения прочности. Обжиг – конечная стадия любого керамического производства. При обжиге керамических изделий происходят сложнейшие физико-химические процессы ,в результате которых керамическая масса-механическая смесь минеральных частиц-становится камнеподобным материалом-прочным,твердым,химическистоиким,с присущими только ему эстетическими свойствами.
Периоды обжига :
Подъем температуры,нагревание Выдержка при постоянной температуре Снижение температуры,охлаждение
Составляющие режима обжига:
Скорость нагрева и охлаждения Время выдержки при постоянной температуре Температура обжига Среда обжига (окислительная,в условиях свободного доступа воздуха,восстановительная,в условиях прекращения доступа воздуха и избытка угарного газа.) Технологический процесс Обзор существующих конструкций Электрические печи сопротивления по способу превращения электрической энергии в тепловую разделяются на печи косвенного действия и установки прямого нагрева. Печи сопротивления косвенного нагрева являются наиболее массовыми представителями электротермического оборудования и вместе с тем весьма разнообразны по технологическому назначению и конструкциям. По технологическому назначению печи сопротивления косвенного нагрева можно разделить на три группы: 1) термические печи для различных видов термической и термохимической обработки черных и цветных металлов, стекла, керамики, металлокерамики, пластмасс и других материалов; 2) плавильные печи для плавки легкоплавких цветных металлов и химически активных тугоплавких металлов и сплавов; 3) сушильные печи для сушки лакокрасочных покрытий, литейных форм, обмазок сварочных электродов, металлокерамических изделий, эмалей и т. п. В каждой из этих групп печи по характеру работы, в свою очередь, можно разделить на печи периодического и непрерывного действия. Для печи периодического действия (садочной) характерно неизменное положение нагреваемого тела (садки) в течение всего времени пребывания в печи. Цикл работы печи включает загрузку, тепловую обработку по заданному режиму и выгрузку. Печь может работать круглосуточно (тогда циклы непрерывно следуют друг за другом) или с перерывами — в одну или две смены. В печи непрерывного действия (методической) нагреваемые изделия или материалы перемещаются в процессе тепловой обработки от загрузочного конца к разгрузочномуи изменение температуры нагреваемых тел происходит вместе с их движением. Печи сопротивления косвенного нагрева разделяются по температурному режиму на низко-, средне- и высокотемпературные. У первых верхняя температурная граница лежит в пределах 600—650° С и процессы теплообмена идут с значительной или даже преобладающей ролью конвекции. Низкотемпературные печи часто называют конвекционными печами. В средне- и высокотемпературных печах теплообмен внутри печи осуществляется в основном излучением, а доля конвективного теплообмена незначительна. Печи с преобладающим лучистым теплообменом иногда называют радиационными. Среднетемпературные печи имеют верхнюю температурную границу 1200—1250° С, определяемую возможностью применения для нагревательных элементов специальных сплавов сопротивления. Технологические применения этих печей весьма обширны: процессы закалки, нормализации, отжига, термохимическая обработка черных металлов, нагрев под обработку^ давлением черных и цветных металлов и т. п. Печи с рабочей температурой выше 1250° С — высокотемпературные— за последние годы получили значительное распространение для ряда технологических процессов: выращивания монокристаллов, термообработки и нагрева под горячую деформацию тугоплавких металлов, спекания металлокерамических изделий и т. д. Для многих технологических процессов требуются вакуум или инертные газы в рабочем пространстве печи, поэтому в ряде случаев печи сопротивления выполняют вакуумными, газонаполненными или вакуумно-компрессионными. В последнем случае предполагается возможность тепловой обработки как в вакууме, так и при высоких давлениях подаваемого в зону нагрева газа.
Выбор конструктивной схемы печи Печи периодического действия разнообразны по конструкциям; их применяют в индивидуальном или мелкосерийном -производстве. Из них наиболее широко распространены камерные, шахтные, колпаковые, печи с выдвижным подом, элеваторные и термические электропечи-ванны. •Элеваторная печь отличается от колпаковой печи тем, что нагревательный колпак неподвижен, а стенд с нагруженными на него изделиями поднимают к колпаку. После проведения термической обработки стенд вновь опускают на уровень пола цеха и выгружают изделия. •Две конструкции: загрузочный поддон в виде тележки или подвижный под. •Фланец поддона снабжён уплотнением и плотно прижимается к уплотняющей поверхности колпака, герметично запирая нагревательную камеру. •Наиболее распространённые элеваторные печи – вакуумные, а также работающие в среде водорода. •Все электропечи с загрузочным поддоном имеют экранную теплоизоляцию. •Нагревательная и холодильная камера откачиваются одновременно. •По окончании нагрева под опускается , и изделия попадают в холодильную камеру. •Холодильная камера снабжена вентилятором и теплообменником. •При установке вакуумного затвора между нагревательной и охладительной камерами печь может работать в полунепрерывном режиме. Нужен полный текст этой работы? Напиши заявку cendomzn@yandex.ru |
|