ГОСТ 28542-90

 

ПЕЧИ ПРОТЯЖНЫЕ ДЛЯ НАГРЕВА
ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

 

 

 

Москва

Стандартинформ

2005

Настоящий стандарт распространяется на вновь сооружаемые протяжные печи с непрерывной протяжкой полосы производительностью 1 т · ч^-1 и более с зонами нагрева стальной полосы (ленты) до температуры тепловой обработки, отапливаемые газообразным топливом, и с зонами выдержки металла при температуре тепловой обработки, отапливаемые газообразным топливом в смеси с воздухом или электроэнергией, и устанавливает расход тепловой энергии в топливе на 1 т металла в зависимости от температуры нагрева и удельную тепловую нагрузку на 1 м² поверхности зоны выдержки в зависимости от температуры металла.

1. Удельный расход энергии на нагрев металла в печах с производительностью 5 т · ч^-1 и более должен соответствовать значениям, указанным в табл. 1.

Таблица 1

2. Значения удельного расхода энергии при нагреве металла до промежуточных значений температуры, не указанных в табл. 1, устанавливают линейной интерполяцией.

3. Удельный расход энергии для печей производительностью менее 5 т · ч^-1 (Е_ет) в гигаджоулях на тонну не должен превышать значений, вычисленных по формуле

Е_ет=1,175Е_е · т^-0,265 · e^0,053m,                                                (1)

где Е_е - значение удельного расхода тепловой энергии, взятое из табл. 1, ГДж · т^-1;

m - производительность печи, т · ч^-1.

4. Для печей, работающих с муфелированием садки, допускается увеличение удельного расхода энергии на нагрев на 10 %.

5. Удельный расход энергии на отопление зон выдержки металла на 1 м² поверхности не должен превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

6. Значение удельного расхода энергии для температур выдержки промежуточных значений, не указанных в табл. 2, устанавливают линейной интерполяцией.

7. При определении действительного расхода энергии с целью проверки соблюдения установленных нормативов удельного расхода должны быть выполнены следующие требования.

7.1. До начала проведения испытаний печь должна проработать в непрерывном стационарном состоянии не менее 2 ч, продолжительность испытания должна быть не менее 1 ч.

7.2. Расход газообразного топлива следует измерять непосредственно в трубопроводе зоны нагрева, обеспечивающей одноразовый нагрев металла от момента посада металлопродукции до заданной температуры, и просуммировать его для определения удельного расхода энергии на нагрев Е_е; отдельно следует измерять расход газообразного топлива на зону выдержки для определения удельного расхода энергии на отопление зоны выдержки Е_b.

7.3. Расход электрической энергии измеряют непосредственно за выключателями обогревательных элементов зоны выдержки. Отклонение от номинального напряжения в сети не должно превышать 5 %.

7.4. Производительность печи должна быть не менее 0,95 номинальной, ширина полосы должна быть не менее 0,90 максимальной проектной ширины полосы. Определение действительного расхода энергии для зоны выдержки проводят на холостом ходу печи.

7.5. Для загрузки применяют полосу из нелегированной стали с содержанием углерода не более 0,20 % и температурой металла садки не более 50 °С.

7.6. При загрузке в печь металла температурой более 50 °С допустимый удельный расход энергии на нагрев определяют по формуле (2).

7.7. Температуру металла измеряют на поверхности полосы в начале и конце зоны нагрева, а также в начале и конце зоны выдержки металла. Температура металла на входе в зону выдержки и на выходе из нее должна быть одинакова. При различии температуры металла на входе в зону выдержки и на выходе из нее удельный расход энергии Е_bb на отопление зоны выдержки определяют по формуле (3).

7.8. Если в зоне выдержки подают холодный воздух или газ контролируемого состава, то удельный расход энергии Е_bb определяют по формуле (3).

7.9. При отоплении печи газообразным топливом низшая теплота сгорания должна быть от 34 до 38 МДж·м^-3 при температуре 0 °С и давлении 101,325 кПа.

При использовании газообразного топлива с низшей теплотой сгорания, отличающейся от указанной, но не менее 6,5 МДж · м^-3, удельный расход энергии Е_k в гигаджоулях на тонну не должен превышать значений, определяемых по формуле (4).

8. При загрузке в печь металла специальных марок стали допустимый удельный расход энергии на нагрев, определенный по табл. 1, умножается на частное от деления средней удельной теплоемкости загружаемого металла на среднюю удельную теплоемкость нелегированной малоуглеродистой стали.

9. При отличии значений производительности печи от указанной в п. 1 при нагреве муфелированной садки и загрузке металла температурой более 50 °С, а также при отличии низшей теплоты сгорания от указанной в п. 7.9 вначале вычисляют значение Е_em (формула 1), а затем последовательно вносят поправки на муфелирование садки по п. 4, на температуру садки металла (формула 2) и на характеристики топлива (формула 4).

10. При различии температуры металла на входе и выходе из зоны выдержки в случае нагрева там холодного воздуха или газа с контролируемым составом при отоплении печи газообразным топливом с низшей теплотой сгорания, отличной от указанной в п. 7.9, вначале вносят поправку на значение допустимого удельного расхода энергии Е_bb по формуле (3), а затем - по формуле (4).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ЭНЕРГИИ В ПРОТЯЖНЫХ ПЕЧАХ

1. При загрузке металла температурой более 50 °С в зоны нагрева протяженной печи удельный расход энергии на нагрев садки (Е_ее), ГДж · т^-1, определяют по формуле

                                                (2)

где E_e(m) - удельный расход энергии, определенный в табл. 1 или рассчитанный по формуле (1), ГДж · т^-1;

t^к_м - температура нагрева металла, °С;

t^н_м - температура садки металла, °С;

- средняя удельная теплоемкость металла при температуре от 20 °С до температуры нагрева металла, МДж · т^-1 · К^-1;

- средняя удельная теплоемкость металла при температуре металла от температуры садки металла до температуры нагрева металла, МДж · т · К^-1;

K₁ - коэффициент, установленный в табл. 3.

Таблица 3

Примечание. Значение коэффициента K₁ для промежуточных значений, указанных в табл. 1, устанавливают линейной интерполяцией.

2. При различии температуры металла на входе и выходе из зоны выдержки, а также при нагреве в зонах выдержки холодного воздуха или газа контролируемого состава удельный расход энергии на отопление зон выдержки (Е_bb), кВт · м^-2, определяют по формуле

                            (3)

где Е_b - удельный расход энергии на отопление зоны выдержки по табл. 2, кВт · м^-2;

m - производительность печи, т · ч^-1;

t^к_в - температура металла в конце зоны выдержки, °С;

t^н_в - температура металла в начале зоны выдержки, °С;

 - средняя удельная теплоемкость металла при температуре от температуры металла в конце зоны выдержки до температуры металла в начале зоны выдержки, кДж · (кг · К)^-1;

V - расход холодного воздуха или газа контролируемого состава, м³ · ч^-1;

- средняя удельная теплоемкость газа при температуре от 20 °С до температуры металла в начале зоны выдержки, кДж · м^-3 · К^-1;

F_в - поверхность зоны выдержки, м²;

η - коэффициент использования топлива.

При электроподогреве зоны выдержки η = 1,0; при отоплении газообразным топливом значения коэффициента использования топлива установлены в табл. 4.

Таблица 4

3. При отоплении зоны нагрева и выдержки газообразным топливом с низшей теплотворной способностью, отличной от указанной в п. 7.9, удельный расход энергии Е_k, ГДж · т^-1 (кВт · м^-2) определяют по формуле

                                               (4)

где E - удельный расход топлива, установленный табл. 1 или табл. 2 или определенный по формулам (2) или (3), ГДж · т^-1 (кВт · м^-2);

V₀^V - теоретический объем расхода воздуха (при α = 1,0) на 1 м³ топлива, м³ · м^-3;

V₀^д - теоретический объем выхода продуктов сгорания (при α = 1,0) на 1 м³ топлива, м³ · м^-3;

Q^p_н - низшая теплота сгорания топлива, МДж · м^-3;

K₂, K₃ и K₄ - коэффициенты, установленные в табл. 5.

Значения теоретического объема расхода воздуха на 1 м³ и теоретического выхода продуктов сгорания на 1 м³ топлива, входящих в формулу (4), принимаются при температуре 0 °С и давлении 101, 325 кРа.

Таблица 5

Примечание. Значения коэффициентов K₂, K₃ и K₄ при нагреве металла до температуры промежуточных значений, указанных в табл. 5, устанавливают линейной интерполяцией.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Информационное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1. Протяжная печь - печь для нагрева и тепловой обработки металлической полосы (ленты), которая непрерывно в одном направлении протягивается через рабочее пространство печи при помощи механизмов, помещенных на наружной стороне печи.

2. Зона нагрева - участок печи, на котором температура металла изменяется от температуры садки до температуры тепловой обработки.

3. Зона выдержки - участок печи, на котором температура металла поддерживается постоянной для прохождения процессов тепловой, термической, термохимической обработки садки или меняется на ±5 % от температуры в начале участка, на котором отсутствуют специальные средства для охлаждения металла.

4. Стационарное состояние печи - состояние печи, характеризуемое постоянством температуры рабочего пространства каждого участка печи во времени.

5. Номинальная производительность печи - производительность печи не менее 0,8 от максимальной проектной, отнесенная к чистому времени работы печи, при которой обеспечиваются все необходимые параметры обработки металла.

6. Поверхность зоны выдержки - сумма всех геометрических внешних площадей поверхности внутреннего корпуса зоны выдержки; боковые стены, под, свод, но без элементов конструкции, таких как каркас, трубопроводы, воздухонагреватели и т.д.

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.04.90 № 1050

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 6577-89

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 2005 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ