Моделирование тепловых потерь и подбор футеровки теплового агрегата

Алтухов В.Ю., руководитель доц. Голуб И.В.

Национальная металлургическая академия Украины

Огнеупорная футеровка металлургических агрегатов предназначена для защиты металлоконструкции агрегата от действия расплавленного металла и его удержания. Футеровку выполняют из огнеупорных материалов с различными структурами, химико-минералогическим составом и физическими свойствами. Футеровка должна быть устойчива к агрессивному воздействию расплавленного шлака и металла и потери тепла через футеровку были минимальными. Предварительный расчет огнеупорной кладки позволяет найти оптимально простые формы кирпичей и получить наилучшего соотношения цены и качества. Предварительный расчет и сопоставление потери тепла через стенку агрегата позволяет рационально сохранять тепло и выбирать оптимальный материал для различных тепловых агрегатов с учетом разрушающих воздействий.

Расчет потери тепла для тепловых агрегатов осуществляется на основе теплопередачи через цилиндрическую многослойную стенку описываемое зависимостью:

;

При использовании классической футеровки сталеплавильного ковша по результатам анализа практического опыта работы металлургических предприятий были приняты исходные данные для сравнения тепловых потерь.

Определено, что использование монолитной футеровки при одинаковых начальных условиях, позволяет на 30 % уменьшить толщину футеровки агрегата и тепловые потери в два раза, из-за более низкой теплопроводности используемого материала, лучшей герметичности и устойчивости к структурному разрушению.