Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка и предпроектное исследование устройства для нагрева стальной ленты струями высокотемпературного азота

ФИО: Ганина М. В.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н. Прибытков И.А.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Теплофизики и экологии металлургического производства

Академическая группа: МЭТ-13-1

В настоящее время известны и широко используются различные устройства для нагрева стальной ленты с целью термообработки – топливные и электрические. Практически во всех этих устройствах реализуются схемы теплообмена с участием в той или иной форме газообразных теплоносителей и специальных защитных сред. Предлагается способ и устройство, в котором один и тот же газ – азот – используется как в качестве теплоносителя, так и в качестве защитной атмосферы. При этом достигаются следующие цели: интенсификация процессов теплообмена, сокращение габаритов установки, снижение энергозатрат, уменьшение тепловой инерционности и достижение необходимой управляемости тепловым и температурным режимами конвективного нагрева.

В работе проведены анализ влияния основных режимных и конструктивных факторов на нагрев стальной ленты: скорости истечения азота, условий взаимодействия струй с поверхностью нагреваемого металла, влияния сносящего потока на газодинамику в рабочем пространстве, температуры вытекающих струй азота и др. Исследована картина течения теплоносителя в случае секционированного отбора газа по длине нагревательного устройства и определены условия снижения эффективности струйного нагрева образованием сносящего потока. Рассчитаны величины коэффициента конвективной теплоотдачи и его влияние на продолжительность нагрева ленты.

На основе проведенных исследований разработан общий вид конструкции нагревательного устройства, при разработке которого были учтены условия замкнутости контура циркуляции азота, необходимость герметизации рабочего пространства с целью снижения потерь азота в окружающую среду.

Работа выполнена в рамках Госконтракта в соответствии с постановлением правительства РФ №218, договор №13.G25.31.0089, тема № 9016001, для «ЗиО-Подольск».