Нагревательные печи в кузнечных цехах (стр. 4 из 5)
а 0,0000055
Температура в центре заготовки в конце III интервала периода нагрева
tцентIII = tгIII - QцентIII *( tгIII– tII-III), С tцентIII = 1300 – 0,8(1300 – 884) = 1009 С
Перепад температур по сечению заготовки в конце периода нагрева
∆tнач = tкм – tцентIII, С ∆tнач = 1250 – 1009 = 241 С
Общая продолжительность периода нагрева
τн = τI + τII + τIII, Cτн = 2 + 5 + 5 = 12часов
3.3 Период выдержки. Общее время пребывания металла в печи
В течение периода выдержки средняя температура продуктов
сгорания
tг = tкм + 50 = 1250 + 50 = 1300 С
кладки
tг + tкм 1300 + 1250
tк = , С tк = = 1275 С2 2
В конце периода выдержки перепад температур по сечению заготовок ∆tкон, С. Тогда степень выравнивания.
∆tкон 1250
δвыр = . δвыр = = 5,2∆tнач 241
Продолжительность периода выдержки τв = F0II * S2 , С = 5часова
Общее время пребывания металла в печи
τ∑ = τн + τв, С τ∑ = 12 + 5 = 17 часов
4. Температурная диаграмма нагрева металла печи
5. Расчет основных размеров печи
Примим расстояние между садкой и боковыми стенками, равным аI = 0,5 м, садкой и сводом а2 = 1,0 м и садкой и торцевыми стенами а3 = 0,25 м.
Рабочее пространство имеет следующие размеры:
Ширина В = в + 2аI, м В = 0,7 + 2*0,5 = 1,7 м
Высота Н = h + а2, м Н = 0,80 +1 = 1,80 м
Длина L = l + 2а3,м L = 2,40 + 2*0,25 = 2,9 м
Примим, что выкатной под, стены и свод печи выполнены из шамота толщиной 0,15 м и диатомитового кирпича толщиной 0,30 м.
С учетом этого определите размеры печи:
Ширину В,,м В = 1,7 + 0,9 = 2,6 м
Высоту Н,, м Н = 1,80 + 0,9 = 2,7 м
Длину L,, м L = 2,9 + 0,9 = 3,8 м
6. Мероприятия по охране труда и окружающей среде
Для безопасной работы персонала, обслуживающего нагревательные печи, обязательно выполнение правил по технике безопасности.
Взрывчатая смесь может образоваться, если до пуска печи газопровод не был продут. Воздух, оставшийся в газопроводе, смешиваясь с газом, образует взрывчатую смесь. Продувка газопровода газом с удалением его через продувочную свечу и последующая проверка содержания в нем кислорода - обязательные операции, предотвращающие взрыв.
При резком снижении давления газа воздух через горелки может попасть в газопровод и образовать взрывчатую смесь. Для предупреждения этого необходимо газопровод и печь отключать при давлении менее 200-400 Н/м2.
Взрывчатая смесь образуется во время ремонта при плохой продувке газопровода или при проникновении в него газа через неплотности в задвижках. Во избежание этого надо устанавливать заглушку, отсекающую ремонтируемый участок газопровода от действующей сети, и своевременно продувать его.
Взрывчатая смесь образуется при попадании в воздухопровод газа или паров мазута через горелку при небольшом давлении воздуха, а также при неправильном пуске печи с отключенным вентилятором, т. е. когда вначале подают газ и поджигают его, а затем включают вентилятор. При этом газ может проникнуть в воздухопровод и образовать взрывчатую смесь, попадание которой на костер, горящий в печи, или факел запальника приводит - к взрыву.
Для предупреждения взрывов при пуске печи предварительно включают вентилятор, продувают воздухопровод, а затем уже включают горелки.
Взрывы газов в печи, топке и борове могут произойти в следующих случаях:
· при недостаточной плотности запорных задвижек у горелок, через которые газ просачивается и заполняет печь;
· при нарушении инструкции при пуске печи, когда вначале подают
· газ, а потом подносят к горелке факел, который может погаснуть;
· в низкотемпературных печах, работающих при температурах иго
· выше 500° С (ниже предела воспламенения газа), когда газ подается с избытком; при этом газ, не успевший сгореть в топке; может образовать взрывчатую смесь в рабочем пространстве печи;
· при прекращении горения топлива в низкотемпературных печах с автоматическим регулированием температуры при выключении и включении горелок;
· при работе печи с недостатком воздуха, когда топливо, не сгоревшее в печи, смешивается в боровах с воздухом, засасываемым через неплотности в шиберах и кладке, и образует взрывчатую смесь;
· при испарении мазута, когда его подают в большом количестве, особенно в начальный период пуска печи; при испарении его образуется взрывчатая смесь.
· при перекрытии вентилей, установленных на трубах, подающих и отводящих воду от водоохлаждаемой арматуры (рам, заслонок, глиссажных труб ), оставшаяся в арматуре вода испаряется, давление в трубах резко повышается, что может привести к разрыву вентилей. Для предупреждения этого регулировочные вентили следует устанавливать только на трубах, подводящих воду к арматуре; на
Цилиндры пневмотолкателей и подъемников могут взорваться в том случае, если толщина их стенок, мала, и не рассчитана на давление, оказываемое на стенки. Разрывы чугунных крышек и взрыв цилиндров особенно опасны.
Во избежание взрывов пневмоцилиндров толщину стенок следует
определять расчетом.
После сборки цилиндры должны подвергаться особым гидравлическим испытаниям при повышенном давлении.
Испытывать их компрессорным воздухом или паром запрещается.
Взрыв в селитровых ваннах может произойти при прогорании стенок тигля. При температурах свыше 600° С селитра интенсивно испаряется, осаждается на одежде персонала, обслуживающего ванны, стенах здания и оборудовании, что небезопасно. Поэтому при эксплуатации селитровых ванн необходимо соблюдать правила по технике безопасности. Нельзя использовать ванны с наружным обогревом, они должны быть с внутренним обогревом специальными трубчатыми электронагревателями. Должно быть исключено попадание в селитру аммонийных и фосфатных солей, алюминиевой и магниевой стружки и органических соединений, с которыми, соединяясь, селитра образует взрывчатые соединения
В масляных ваннах возможны перегрев и воспламенение масла. Для безопасной работы температура воспламенения масла должна быть на 80-100° С выше температуры нагрева деталей. В масляных ваннах имеются устройства для гашения пламени паром и сливные баки для аварийного спуска масла. Для предупреждения перегрева селитры или масла предусмотрены автоматическое регулирование температуры и автоматическая сигнализация, предупреждающие обслуживающий персонал о повышении температуры селитры или масла выше допустимой. При разогреве соль, застывшая на дне холодной соляной ванны, быстро плавится, тогда, как верхние ее слои находятся еще в твердом состоянии. При этом объем расплавленной соли увеличивается, гидростатическое давление на стенки тигля повышается, и он может взорваться. Во избежание этого соль в ваннах нельзя доводить до полного затвердевания. Если же она затвердела, то, используя специальные приспособления, расплавляют верхние слои соли. Влага в виде льда, снега или воды, попадая в расплавленную ванну, быстро испаряется, что приводит к взрыву и выбросу соли из ванны. Для предупреждения взрывов запрещается, загружать ванну деталями, поверхность которых покрыта льдом или снегом. Во избежание попадания влаги селитровые, масляные и щелочные ванны снабжают крышками и экранами.
Газовое топливо, продукты неполного горения и контролируемые атмосферы не имеют запаха, цвета и способны проникать через любые неплотности и даже фильтры противогазов.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на 4 класса.
1) чрезвычайно опасные; 3) умеренно опасные;
2) высокоопасные; 4) малоопасные.
Окись углерода - наиболее опасная составляющая газообразного топлива и продуктов неполного горения газа. Она не имеет запаха, цвета и раздражающих свойств, которые могли бы своевременно сигнализировать о ее присутствии в атмосфере цеха.
Сернистые соединения (сероводород, сернистый газ, содержащиеся в газообразном топливе или в продуктах горения) вызывают раздражение слизистых оболочек и верхних дыхательных путей. Однако даже ничтожные концентрации сернистых соединений в атмосфере цеха быстро обнаруживаются по запаху. Углекислый газ, содержащийся в продуктах горения топлива, в полтора раза тяжелее воздуха, он может скапливаться на дне колодцев, в приямках и боровах. Отравление этим газом сопровождается головной болью, шумом в ушах, сердцебиением и обмороком. Хронических отравлений не бывает.
Метан, ацетилен, этан и этилен - это составная часть промышленного газового топлива и в первую очередь природного газа. Метан иногда встречается в канализационных колодцах и трубах.
Аммиак - сильно пахнущий газ. Раздражает верхние дыхательные пути.
Окислы азота могут образовываться при эксплуатации цианистых ванн для азотирования изделий. Удаляют их за пределы цеха с помощью мощной вентиляции.
Из цианистых соединений наиболее опасен цианистый водород, образующийся, при взаимодействии цианистых солей с влагой или соляной кислотой. При обслуживании цианистых ванн необходимо выполнять все правила .по технике безопасности.
В большинстве случаев отравление происходит через органы дыхания. Поэтому основное внимание должна быть обращено на обеспечение безопасных концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны, что достигается герметичностью аппаратуры и соответствующей вёнтиляцией промышленных помещений.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений устанавливают предельно допустимые концентрации вредных веществ, утверждаемые Минздравом РФ, превышение которых не допускается.