Giáo trình Lò luyện kim - Hoàng Minh Công

Tóm tắt Giáo trình Lò luyện kim - Hoàng Minh Công: ...nhiệt hoặc cháy, hiện t−ợng nứt. - Hiện t−ợng oxy hóa: trong môi tr−ờng nhiệt độ cao và tác động của môi tr−ờng khí lò, kim loại ở lớp bề mặt bị oxy hóa, gây ra sự cháy hao kim loại. L−ợng kim loại bị cháy hao trong một lần nung để cán và rèn từ 1- 2 %, nung để nhiệt luyện khoảng 0,5 - 1,0...n cơ học: do nhiên liệu bị rơi vãi, rò rỉ trong quá trình đốt, làm cho một phần không thể tham gia phản ứng cháy. Cháy không hoàn toàn cơ học phụ thuộc nhiên liệu và thiết bị đốt, ví dụ than lọt qua mắt ghi, khí rò rỉ trên đ−ờng ống tr−ớc mỏ đốt ... - 69 - b) Hệ số không khí d− Thông th−... ích, xác định theo công thức: ∑∆p ( ) 0 0 2hhhhtt0k 1 .f... 2 1 ppPp ϕ+ ϕωρ++−=∆ ∑∑ (5.25) pk - áp suất môi tr−ờng nơi dòng phun phun vào [N/m2]. p0 - áp suất môi tr−ờng nơi dòng phun xuất phát [N/m2]. ttp∑∆ - tổng tổn thất áp suất trong ống dẫn không khí đến tiết diện 0-0 và tổn ...

pdf146 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 300 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Lò luyện kim - Hoàng Minh Công, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ó −u 
điểm giải phóng đ−ợc mặt bằng quanh lò, thuận tiện cho vận hành lò nh−ng gây khó 
khăn và tốn kém trong xây dựng. 
Đa số các lò luyện kim, do mục đích sử dụng nhiệt trong lò, th−ờng bố trí các 
kênh khói dẫn khói từ buồng lò qua đáy hoặc t−ờng đi xuống phía d−ới và tập trung 
vào cống khói để tới ống khói. Trên hình 7.1 trình bày cấu trúc điển hình của một hệ 
thống thoát khói của lò nung liên tục. 
Kênh khói th−ờng có tiết diện chữ nhật, làm nhiệm vụ dẫn khói từ không gian lò 
tới cống khói. Miệng kênh khói có thể bố trí trên đáy lò hoặc trên t−ờng tùy theo yêu 
cầu công nghệ. Khi bố trí miệng kênh khói trên đáy, khoảng cách giữa cách kênh 
2 3 4
6A
A
5
1 
A -A 
Hình 7.1 Sơ đồ hệ thống thoát khói lò nung liên tục 
1) Không gian lò 2) Kênh khói 3) Cống khói 
4)Thiết bị trao đổi nhiệt 5) Van 6) ống khói 
 - 131 -
không đ−ợc nhỏ hơn một viên gạch để đảm bảo độ bền của thể xây, đồng thời kích 
th−ớc tiết diện cần chọn sao cho không để vật nung rơi xuống kênh. Khi bố trí kênh 
trên t−ờng lò thì chiều dày t−ờng lò (không kể chiều rộng kênh) phải lớn hơn 460 mm. 
Cống khói th−ờng có tiết diện chữ nhật đứng, đỉnh cuốn vòm, đặt ngầm d−ới đất, 
khoảng cách tối thiểu từ đỉnh cống khói tới mặt nền ≥ 300mm. Những nơi có n−ớc 
ngầm cống khói đ−ợc đặt trong lớp bê tông chống thấm, khi đó cần cách nhiệt tốt để 
không làm cho bê tông bị phá hủy. Trên đ−ờng dẫn khói lò có thể đặt thiết bị trao đổi 
nhiệt (th−ờng là ở phần cống khói) và đặt van điều chỉnh l−ợng khói lò đi ra ống khói. 
ống khói là bộ phận tạo sức hút để đ−a sản phẩm cháy từ buồng lò thải ra môi 
tr−ờng. Tùy theo công suất lò và nhiệt độ khí thải có thể sử dụng ống khói xây gạch, 
ống khói kim loại hoặc ống khói bằng bê tông chịu nhiệt. 
Khi thiết kế hệ thống thoát khói cần l−u ý các nguyên tắc sau: 
- Bố trí các kênh khói sao cho khói lò từ buồng lò vào các kênh đều nhau để 
không có góc chết. 
- Đ−ờng dẫn khói càng ngắn, càng thẳng càng tốt, hạn chế các góc ngoặt, gấp 
khúc, các ví trí đột mở, đột thu đột ngột làm tăng trở lực trên đ−ờng dẫn, đồng thời 
đảm bảo thuận tiện cho việc xây thể xây. 
- Những nơi có nhiều lò đặt gần nhau nên bố trí hệ thống thoát khói có chung 
một ống khói để giảm chi phí xây dựng. 
7.1.2. Tính hệ thống thoát khói 
a) Tính l−ợng khí lò đi vào kênh 
L−ợng khí lò khi bắt đầu vào kênh khói: 
 ∑ ψ−= .VBVV 0nA [m3/h] (7.1) 
Trong dó: 
 B - l−ợng tiêu hao nhiên liệu [m3/h] hoặc [kg/h]. 
 Vn - l−ợng sản phẩm cháy khi đốt cháy một đơn vị nhiên liệu [m3/kg] hoặc 
[m3/m3]. 
 - tổng l−ợng khí lò mất qua cửa thao tác và cửa quan sát [m∑ ψ.V0 3/h]. 
 Đối với cửa đứng ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ữ> 43
B
H
: 
 - 132 -
t1
V
V t0 α+= (7.2) 
 ( )kkkt gH2BH3
2
V ρ−ρà= 
 Đối với cửa nằm ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ữ> 43
H
B
: 
t1
V
V
'
t
0 α+= (7.3) 
 ( )kkk't gH2BHV ρ−ρà= 
 ψ là hệ số thời gian mở cửa: 
fG3600
mP=ψ (7.4) 
 Với m là thời gian ra một phôi [s], P năng suất lò [kg/h], Gf khối l−ợng một 
phôi[kg]. 
b) Tính tiết diện kênh khói 
Diện tích tiết diện kênh khói xác định theo công thức sau: 
N.W.3600
V
F
k
A
k = [m2] (7.5) 
Trong đó: 
 Wk - tốc độ khí lò đi trong kênh , chọn trong khoảng 1 - 2 m/s. 
 N - số kênh. 
Kênh khói có tiết diện chữ nhật nên ta có: 
 b.aFk =
Biết Fk ta xác định đ−ợc các kích th−ớc a và b. 
c) Tính diện tích tiết diện cống khói 
C
A
C W.3600
V
F = [m2] (7.6) 
Trong đó: Wc - tốc độ khí lò đi trong cống, chọn trong khoảng 1,5 - 3 m/s. 
Dựa vào tiết diện Fc tra bảng chọn cống khói có tiết diện F ≥ Fc. 
7.1.3. Tính trở lực trên đ−ờng dẫn khói 
Tổng tổn thất áp suất ở hệ thống thoát khói xác định theo công thức: 
 - 133 -
 ∑∑∑∑ ±+= hhcbmstt hhhh (7.7) 
Trong đó: 
 Σhms - tổng tổn thất do ma sát trên đ−ờng dẫn. 
 Σhcb - tổng tổn thất cục bộ trên d−ờng dẫn. 
 Σhhh - tổng tổn thất hình học trên đ−ờng dẫn. 
a) Tính tổn thất ma sát 
Tổn thất ma sát trên đ−ờng dẫn xác định theo công thức: 
0
i,k
i
i
n
1i
2
k0k0
ims T
T
D
L
.
2
W
.h ∑∑
=
ρà= 
 ⇒ ( i,kk0
i
i
n
1i
2
k0
ims t1.D
L
.
2
W
.h α+ρà= ∑∑
=
) (7.8) 
Trong đó: 
 ài - hệ số ma sát trên đoạn thứ i. 
ρ0k, W0k - khối l−ợng riêng và tốc độ khí lò ở điều kiện tiêu chuẩn [kg/m3] và 
[m/s]. 
Li, Di - chiều dài và đ−ờng kính thủy lực của đoạn khảo sát. 
i
i
i C
F4
D = 
Với Fi [m
2] và Ci [m] là diện tích tiết diện và chu vi của dòng chảy tại đoạn khảo 
sát. 
T0 - nhiệt độ ở điều kiện tiêu chuẩn 
oK. 
 kiT - nhiệt độ trung bình trên đoạn thứ i: 
2
TT
T ki)1i(kki
+= − 
Với ii)1i(kki l.TTT ∆−= −
 - độ giảm nhiệt độ trên một đơn vị chiều dài đ−ờng dẫn[iT∆ oK/m]. 
b) Tính tổn thất cục bộ 
Tổn thất áp suất do trở lực cục bộ xác định theo công thức: 
 ∑∑
=
ρξ= n
1i 0
i,k
2
k0k0
icb T
T
.
2
W
.h 
 - 134 -
 ⇒ (∑∑
=
α+ρξ= n
1i
i,kk0
2
k0
icb t1.2
W
.h ) (7.9) 
Trong đó: 
 ξi - hệ số trở lực cục bộ tại mặt cắt i. 
 Tk,i - nhiệt độ tại mặt cắt i. 
c) Tính tổn thất hình học 
Tổn thất hình học xuất hiện khi khí lò nhẹ hơn không khí bao quanh chuyển 
động từ trên xuống d−ới hoặc khi khí lò nặng hơn chuyển động từ d−ới lên trên. Công 
thức xác định tổn thất do trở lực hình học khi khí lò nhẹ hơn không khí bao quanh 
chuyển động từ trên xuống d−ới: 
 ∑∑
= ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ ρ−ρ= n
1i i,k
0
ok
i,kk
0
okkihh
T
T
T
T
gHh 
 ⇒ (7.10) (∑∑
=
ρ−ρ= n
1i
i,ki,kkihh gHh )
Trong đó: 
 Hi - độ cao của đoạn kênh khảo sát [m]. 
 - khối l−ợng riêng không khí và khí lò ở điều kiện tiêu chuẩn [kg/m,kk0ρ k0ρ 3]. 
 i,kkT , i,kT - nhiệt độ trung bình của không khí và khí lò trên đoạn khảo sát [oK]. 
Trong tr−ờng hợp ng−ợc lại, khí lò nhẹ đi lên hoặc khí lò nặng đi xuống, cột áp 
hình học giảm tổn thất áp trên đ−ờng dẫn (hhh mang dấu âm). 
7.1.4. Tính ống khói 
Thiết kế ống khói nhằm mục đích xác định chiều cao ống khói và các thông số cơ 
bản của ống khói sao cho đảm bảo lực hút của ống khói lớn hơn trở lực trên đ−ờng dẫn 
của hệ thống thoát khói. Sử dụng ph−ơng trình Becnuly ta nhận đ−ợc quan hệ giữa áp 
suất âm ở chân ống khói với chiều cao của nó, nhiệt độ sản phẩm cháy và các tổn thất 
năng l−ợng khi sản phẩm cháy chuyển động trong ống khói: 
( )
]m/N[
T
T
.
2
W
d
H
.
T
T
.
2
W
T
T
.
2
WW
.
T
T
T
T
Hgp
2
0
2,k
2
k0
tb0
k
2
k0
0
k
2
1,k0
2
2,k0
k0
k
0
k0
kk
0
kk0
2,k0k0 ρ−àρ−
−ρ−⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ ρ−ρ=∆
 (7.11) 
Trong đó: 
 - 135 -
 p∆ - áp suất âm cần tạo ra ở chân ống khói [N/m2]: 
 (7.12) =∆ h.kp
i kênh dẫn bị bám bụi và khả 
ói [N/m2]. 
thức xác định chiều cao ống 
k
tb
0
2,k
2
d
1
.
T
T
.2,k0
 [m] (7.13) 
T
 iều kiện tiêu chuẩn [kg/m3]. 
 ∑ tt
 Với k = 1,2 - 1,3 là hệ số kể đến sự tăng trở lực kh
năng c−ờng hóa quá trình. 
∑ tth - tổng tổn thất trên đ−ờng dẫn đến chân ống kh
Từ ph−ơng trình (7.11) và (7.12), nhận đ−ợc công 
hói: 
( )
0
k
2
k0
k
0
k0
kk
0
kk0
k0
0
k
2
1,k0
2
2,k0
k0tt
T
T
.
2
W
T
T
T
T
g
2
W
T
T
.
2
WW
.h.k
H
k0àρ+⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ ρ−ρ
ρ+−ρ+
=
∑
rong đó: 
, : khối l−ợng riêng khói lò và không khí ở đk0ρ kk0ρ
 , , là tốc độ khói lò tại chân, đỉnh ống khói ở điều kiện tiêu chuẩn 
[m/s]. 
1,k0W 2,k0W
k0W là tốc độ trung bình của khói lò trong ống khói ở điều kiện tiêu chuẩn: 
2
WW
W 2,k01,k0k0
+= 
 420 ∆P (m) - nhiệt độ không khí xung quanh [kkT
oK].
2
TT
T 2,k1,kk
+= - nhiệt độ trung bình của khói
lò trong ống khói [oK]. 
 , T - nhiệt độ khói lò ở chân và đỉnh ốn1,kT 2,k g
khói [oK]. 
 à - hệ số ma sát trong ống khói. 
 - đ−ờng kính trong trung bình của ống khói: tbd
2
dd
d 21tb
+= 
Với d1, d2 đ−ờng kính trong ở chân và đỉnh ống
khói [m]. 
 100
 150
200 
 250 
tk= 450oC 
 350 
380 
340 
 300 
 260 
 220 
180 
140 
100 
 60 
20 
20 60 60 80 H (m)
Hình 7.2 Biểu đồ 
chọn chiều cao sơ bộ của 
ống khói 
- 136 -
Các thông số trong công thức (7.13) đ−ợc xác nh− sau: 
Nhiệt độ khí lò tại miệng ống khói: 
sb1,k2,k H.tTT ∆−= 
kT - nhiệt độ trung bình của khói lò trong ống khói [oK]. 
 Với t∆ là độ giảm nhiệt độ trung bình của khói lò ứng với 1 m chiều cao ống khói 
[oC/m], là chiều cao ống khói sơ bộ, chọn theo giản đồ hình 7.2. sbH
Đ−ờng kính ra của miệng ống khói: 
2,k0
k
2 w.
V4
d π= [m] (7.14) 
Đối với ốngkhói xây bằng gạch thì d2≥ 800mm. 
Đ−ờng kính chân ống khói bằng gạch và bê tông chọn: 
 21 d5,1d =
Tốc độ khí lò tại miệng ống khói chọn ≥ 3 - 4 m/s. 2,k0W
Chiều cao ống khói H tính đ−ợc từ công thức 7.13 nằm trong khoảng % 
thì không phải tính lại. Tr−ờng hợp H < 16 m, lấy H = 16 m để đảm bảo điều kiện vệ 
sinh môi tr−ờng. 
10Hsb ±
7.2. Hệ thống cấp gió và khí đốt 
7.2.1. Cấu trúc hệ thống cấp gió 
Hệ thống cấp gió gồm thiết bị cấp gió (quạt gió) và các ống dẫn gió làm nhiệm vụ 
dẫn không khi từ thiết bị cấp gió đến thiết bị đốt nhiên liệu. Trong tr−ờng hợp dùng gió 
nóng, có thêm đ−ờng dẫn không khí đi qua thiết bị trao đổi nhiệt tr−ớc khi đến thiết bị 
đốt. Trên hình 7.3 trình bày cấu trúc của hệ thống cấp gió của một lò nung liên tục sử 
dụng gió nóng. 
Các ống dẫn gió đ−ợc làm bằng thép ống hàn, chiều dày thành ống từ 3 - 6 mm. 
Nếu ống dẫn gió nóng mà nhiệt độ tkk < 500
oC bên ngoài có bọc cách nhiệt, còn khi tkk 
> 500oC thì ngoài lớp bọc cách nhiệt, bên trong ống còn phải lót gạch chịu lửa mác 
thấp. 
Đối với các lò dùng nhiên liệu khí, ngoài các ống dẫn gió còn có hệ thống ống 
dẫn khí đốt. Các ống dẫn khí đốt cũng chế tạo bằng các ống thép hàn, chiều dày thành 
 - 137 -
ống từ 5 - 8 mm, bên ngoài bọc cách nhiệt nếu tk <500
oC và lót gạch bên trong và bọc 
cách nhiệt bên ngoài nếu tk > 500
oC. 
Khi thiết kế hệ thống cấp gió cần l−u ý: 
1 
2
3
4
5 
5 
Hình 7.3 Sơ đồ cấp gió cho lò nung liên tục 
1) Quạt gió 2) ống dẫn gió lạnh 3) ống dẫn gió nóng 
4) ống dẫn gió pha loãng khói lò 5)Thiết bị đốt 
- Bố trí đ−ờng dẫn khí sao cho chiều dài đ−ờng dẫn càng ngắn càng tốt, hạn chế 
gấp khúc và các trở lực cục bố khác làm tăng tổn thất áp suất trên đ−ờng dẫn, đồng thời 
không gây trở ngại cho việc đi lại và thao tác xung quanh lò. 
- Khi trong phân x−ởng có nhiều lò gần nhau thì có thể thiết kế một hệ thống 
cấp gió chung cho các lò. 
- Tính toán trở lực trên đ−ờng dẫn để chọn quạt gió cần tính cho nhánh có tổn 
thất lớn nhất. 
7.2.2. Tính kích th−ớc đ−ờng ống dẫn gió và khí đốt 
- Diện tích tiết diện ống dẫn gió: 
i,kk
i,kk
i,kk W.3600
V
F = (m2) (7.15) 
Trong đó: 
i,kkV - l−u l−ợng gió qua tiết diện đoạn ống khảo sát [m3/h]. 
i,kkW - tốc độ gió qua tiết diện đoạn ống khảo sát [m/s], chọn theo bảng 7.1. 
- Đ−ờng kính ống dẫn: 
 π=
i,kk
i,kk
F.4
d (m) (7.16) 
 - 138 -
Bảng 7.1 Tốc độ gió và khí đốt trong ống dẫn 
Dịch thể W [m/s] 
Không khí lạnh 8 - 12 
Không khí nóng 4 - 6 
Khí đốt lạnh, áp suất thấp: 
- ống thẳng 
- ống có hình phức tạp 
12 
6 
Khí đốt nóng, áp suất thấp: 4 - 6 
7.2.3. Tính tổn thất áp suất trên đ−ờng dẫn gió 
Tổng tổn thất trên đ−ờng dẫn gió xác định theo công thức t−ơng tự trong phần 
thiết kế hệ thống thoát khói nh−ng l−u ý các thông số thiết kế (nh− độ giảm nhiệt độ, 
hệ số trở lực ) đ−ợc chọn theo không khí hoặc khí đốt. 
Tổng tổn thất: 
∑∑∑∑ ±+= hhcbmstt hhhh (7.17) 
Tổn thất ma sát: 
 ( i,kkkk0
i
i
n
1i
2
kk0
ims t1.D
L
.
2
W
.h α+ρà= ∑∑
=
) (7.18) 
Tổn thất cục bộ: 
 (∑∑
=
α+ρξ= n
1i
i,kkkk0
2
kk0
icb t1.2
W
.h ) (7.19) 
 Đối với lò dùng nhiên liệu rắn, trở lực trên đ−ờng dẫn gió phải kể đến trở lực qua 
ghi lò hg. 
7.3. Thiết bị tận dụng nhiệt khói lò 
7.3.1. Phân loại 
Để tận dụng nhiệt khói thải, trong các lò luyện kim th−ờng sử sụng các thiết bị 
thu hồi nhiệt để nung nóng không khí hoặc khí đốt. 
Theo nguyên tắc làm việc ng−ời ta chia các thiết bị thu hồi nhiệt thành hai loại: 
- Thiết bị trao đổi nhiệt: hoạt động liên tục, chế độ nhiệt độ ổn định, không khí 
và khói cùng đi qua thiết bị. 
 - 139 -
- Thiết bị hoàn nhiệt: hoạt động theo chu kỳ, chế độ nhiệt độ không ổn định, 
không khí và khói lò đi qua thiết bị trong những khoảng thời gian khác nhau. 
D−ới đây chủ yếu khảo sát thiết bị trao đổi nhiệt. 
7.3.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 
Thiết bị trao đổi nhiệt có hai loại: thiết bị trao đổi nhiệt kiểu gốm chế tạo bằng 
vật liệu phi kim (samôt hoặc cac bô run) và thiết bị trao đổi nhiệt kim loại đ−ợc chế tạo 
bằng kim loại (gang xám, thép các bon thấp, thép hợp kim chịu nhiệt ). Phổ biến là 
thiết bị trao đổi nhiệt kim loại. 
Theo cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt kim loại đ−ợc chia ra làm hai loại: loại ống 
kim loại nhẵn và loại ống có gai. 
Loại ống nhẵn đ−ợc chế tạo từ các ống thép nhẵn có đ−ờng kính trong d = 15 - 
100 mm, chiều dày thành ống từ 3 - 5 mm. Các ống đ−ợc bố trí thành chùm ống theo 
kiểu bàn cờ hoặc so le, không khí đi trong ống còn khói lò đi ngoài ống. Nhiệt độ khói 
lò th−ờng không đ−ợc v−ợt quá 500oC. 
Loại này có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp đặt, hệ số truyền nhiệt vào khoảng 
15 - 25 Kcal/m2.h.độ. 
Loại ống mặt có gai đ−ợc chế tạo từ gang chịu nhiệt chứa 1,5 - 30 %Cr, có gai hai 
mặt hoặc có gai mặt trong, mặt ngoài nhẵn. Do bề mặt có gai, nên loại này có hệ số 
KK lạnh KK lạnh KK nóng KK nóng 
b)a) 
Hình 7.2 Sơ đồ cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt kim loại 
a) ống trơn b) ống có gai 
 - 140 -
truyền nhiệt lớn, khoảng 80 - 100 Kcal/m2.h.độ, nh−ng kết cấu phức tạp, khó lắp đặt và 
l−ợng không khí rò lớn. 
7.3.3. Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt 
Mục đích tính toán thiết bị trao đổi nhiệt là xác định bề mặt trao đổi nhiệt cần 
thiết của thiết bị. 
Khi chế độ nhiệt ổn định, l−ợng nhiệt truyền từ khói lò qua thành của thiết bị đến 
không khí xác định theo công thức sau: 
 [Kcal/h] hoặc [W] F.t.KQ tb∆=
 ⇒ 
tbt.K
Q
F ∆= [m
2] (7.20) 
L−ợng nhiệt Q cần truyền từ khói lò đến không khí: 
 ( ) ( )η−=−= .t.Ct.CVt.Ct.CVQ dkdkckckkdkkdkkckkckkkk (7.21) 
Trong đó: 
 Vkk - l−ợng không khí cần nung nóng [m3/h]. 
 Vk - l−ợng khói lò đi qua thiết bị [m3/h]. 
 - hệ số sử dụng nhiệt của thiết bị 0,85 - 0,90. η
 , và , là nhiệt dung riêng của không khí và khi lò tr−ớc khi vào và 
sau khi ra khỏi thiết bị. 
d
kkC
c
kkC
d
kC
c
kC
d
kkt , và , là nhiệt độ của không khí và khí lò tr−ớc khi vào và sau khi ra 
khỏi thiết bị. 
c
kkt
d
kt
c
kt
K - hệ số truyền nhiệt từ khói đến không khí: 
Khi t−ờng phẳng: 
kkk
1S1
1
K
α+λ+α
= (7.22) 
 Khi t−ờng hình trụ: 
2kk1
2
1k r.
1
r
r
.
1
r.
1
1
K
α+λ+α
= (7.22) 
 - 141 -
Hiệu số nhiệt độ trung bình tbt∆ xác định phụ thuộc nhiệt độ đầu và cuối, h−ớng 
chuyển động của khói và không khí. Trên hình 7.3 trình bày một số tr−ờng hợp thông 
dụng và biểu đồ nhiệt độ sử dụng để tính tbt∆ . 
Hiệu số nhiệt độ trung bình trong thiết bị xác định theo nhiệt độ trung bình 
logarit: 
c
d
cd
tb
t
t
lg.3,2
tt
t
∆
∆
∆−∆=∆ (6.23) 
Trong đó: 
 - hiệu số nhiệt độ tại đầu khói vào: dt∆
 Thuận dòng: dkk
d
kd ttt −=∆
 Nghịch dòng: ckk
d
kd ttt −=∆
 - hiệu số nhiệt độ tại đầu khói ra: ct∆
 Thuận dòng: ckk
c
kc ttt −=∆
KK 
K 
KK 
K
KK
Giao nhau Ng−ợc dòng
Thuận dòng
K 
KK 
KK
K
K
Chính giao thuận dòng Chính giao ng−ợc dòng 
tk
tkk
toC
L (m) 
tk
tkk
d
kt
d
kkt
kkt
d
kt
kkt
c
kkt
d
c
kt
c
kt
c
toC 
L (m)
Thuận dòng Ng−ợc dòng 
Hình 7.3 Phân loại chuyển động khói lò và không khí 
 - 142 -
 Nghịch dòng: dkk
c
kc ttt −=∆
Sau khi tính đ−ợc Fk, tra bảng chọn loại ống trao đổi nhiệt, số l−ợng ống và bố trí 
số l−ợng ống trong một hàng và số hàng cần thiết để đảm bảo bề mặt trao đổi nhiệt của 
thiết bị lớn hơn hoặc bằng giá trị tính đ−ợc. 
 - 143 -
Tài liệu tham khảo 
1. Phạm Văn Trí, D−ơng Đức Hồng, Nguyễn Công Cẩn: “Lò công nghiệp” . Đại học 
Bách khoa Hà nội - 1996. 
2. Bộ môn Luyện kim: “Nguyên lý lò luyện kim”. Đại học Bách khoa Hà nội - 1968. 
3. E.I. Kazanxev: “Prôm−slenn−i petchi”. NXB “Metalurghi” , Moskva - 1975. 
4. H.E. Xentruk, H. Dzmakin: “Teplôv−i ratriôt− plachenn−x petchêi dlia nagrepva i 
teplôôbrabôtki metala”. NXB Minxk -1974. 
 - 144 -
 - 145 -
Mục lục 
Ch−ơng 1. Khái niệm và các đặc tr−ng cơ bản 5 
1.1. Khái niệm 5 
1.2. Phân loại 
1.2.1. Phân loại theo nguồn nhiệt sử dụng 6 
1.2.2. Phân loại theo đặc điểm công nghệ 6 
1.2.3. Phân loại theo chế độ công tác nhiệt 7 
1.2.4. Phân loại theo kết cấu 8 
1.3. Các đặc tr−ng cơ bản của lò 
1.3.1. Chế độ nhiệt độ của lò 8 
1.3.2. Chế độ nhiệt của lò 9 
1.3.3. Công suất nhiệt của lò 9 
1.3.4. Năng suất của lò 9 
1.3.5. Các hiệu suất của lò 9 
1.3.6. Suất tiêu hao nhiên liệu tiêu chuẩn 11 
Ch−ơng 2. Công tác nhiệt của lò 12 
2.1. Chế độ làm việc bức xạ 12 
2.1.1. Một số khái niệm và định luật cơ bản về truyền nhiệt bức xạ 12 
2.1.2. Chế độ làm việc bức xạ phân bố đều 18 
2.1.3. Chế độ làm việc bức xạ trực tiếp 19 
2.1.4. Chế độ làm việc bức xạ gián tiếp 21 
2.1.5. Tính toán trao đổi nhiệt bức xạ 22 
2.2. Chế độ làm việc đối l−u 25 
2.2.1. Một số khái niệm và định luật cơ bản về truyền nhiệt đối l−u 26 
2.2.2. Chế độ đối l−u tự nhiên 28 
2.2.3. Chế độ đối l−u c−ỡng bức 29 
2.2.4. Trao đổi nhiệt đối l−u trong chất lỏng 31 
2.2.5. Chọn nhiên liệu và ph−ơng pháp đốt 32 
2.2.6. Lĩnh vực ứng dụng 32 
2.3. Chế độ làm việc theo lớp 32 
2.3.1. Khái niệm và phân loại 32 
2.3.2. Chế độ lớp chặt 34 
 - 145 -
2.3.3. Chế độ lớp sôi 36 
2.3.4. Chế độ lớp lơ lững 40 
2.3.5. Chọn nhiên liệu và ph−ơng pháp đốt 41 
Ch−ơng 3. Nung kim loại 43 
3.1. Khái niệm chung 43 
3.1.1. Mục đích của quá trình nung 43 
3.1.2. Các hiện t−ợng xẩy ra khi nung kim loại 43 
3.1.3. Chế độ nung khi nung kim loại 44 
3.2. Tính toán thời gian nung 45 
3.2.1. Các điều kiện giới hạn khi nung 45 
3.2.2. Ph−ơng pháp tính 46 
3.3. Ví dụ tính thời gian nung 53 
Ch−ơng 4. Nhiên liệu và sự cháy của nhiên liệu 57 
4.1. Nhiên liệu 57 
4.1.1. Khái niệm chung 57 
4.1.2. Các loại nhiên liệu 57 
4.1.3. Thành phần của nhiên liệu 62 
4.1.4. Nhiệt trị của nhiên liệu 64 
4.2. Sự cháy của nhiên liệu 65 
4.2.1. Sự cháy của nhiên liệu rắn 65 
4.2.2. Sự cháy của nhiên liệu lỏng 66 
4.2.3. Sự cháy của nhiên liệu khí 68 
4.2.4. Khái niệm về cháy hoàn toàn, không hoàn toàn và hệ số d− không khí 69 
4.3. Tính toán sự cháy của nhiên liệu 70 
 4.3.1. Tính toán sự cháy của nhiên liệu rắn và lỏng 71 
 4.3.2. Tính toán sự cháy của nhiên liệu khí 78 
Ch−ơng 5. Thiết bị đốt nhiên liệu 79 
5.1. Thiết bị đốt nhiên liệu rắn 79 
 5.1.1. Buồng đốt thủ công 79 
 5.1.2 Buồng đốt cơ khí 81 
 5.1.3 Tính toán buồng đốt 82 
5.2. Thiết bị đốt nhiên liệu bụi 85 
 - 146 -
 5.2.1. Khái niệm về đốt nhiên liệu bụi 85 
 5.2.2 Các thiết bị đốt nhiên liệu bụi 86 
5.3. Thiết bị đốt nhiên liệu lỏng 87 
5.3.1. Mỏ phun áp suất thấp 87 
5.3.2. Mỏ phun áp suất cao 88 
5.3.3. Tính toán mỏ phun 89 
5.4. Thiết bị đốt nhiên liệu khí 96 
5.4.1. Mỏ đốt tự hút 96 
5.4.2. Mỏ đốt lồng ống 98 
5.4.3. Tính toán mỏ đốt 99 
Ch−ơng 6. Vật liệu xây, thể xây và khung lò 107 
6.1. Vật liệu xây lò 107 
6.1.1. Yêu cầu chung đối với vật liệu chịu lửa 107 
6.1.2. Một số tính chất cơ bản của vật liệu chịu lửa 107 
6.1.3. Vật liệu chịu lửa thông dụng 110 
6.1.4. Vật liệu cách nhiệt 112 
6.1.5. Các thể gạch xây 112 
6.2. Thể xây lò 114 
6.2.1. Khái niệm chung 114 
6.2.2. Cấu trúc của các thể xây 116 
6.2.3. Tính toán gạch xây nóc lò 123 
6.3. Khung lò 125 
6.3.1. Kết cấu khung lò 125 
6.3.2. Tính toán khung lò 127 
Ch−ơng 7. Hệ thống thoát khói, cấp gió và thiết bị tận dụng nhiệt khói lò 131 
7.1. Hệ thống thoát khói 131 
7.1.1. Cấu trúc của hệ thống thoát khói 131 
7.1.2. Tính toán kích th−ớc hệ thống thoát khói 132 
7.1.3. Tính tổn thất áp suất trên đ−ờng dẫn khói 133 
7.1.4. Tính ống hkói 135 
7.2. Hệ thống cấp gió và khí đốt 137 
7.2.1. Cấu trúc của hệ thống cấp gió 137 
 - 147 -
7.2.2. Tính kích th−ớc đ−ờng ống dẫn gió và khí đốt 138 
7.2.3 Tính tổn thất áp suất trên đ−ờng dẫn gió 139 
7.3. Thiết bị tận dụng nhiệt khói lò 139 
7.3.1 Phân loại 139 
7.3.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 140 
7.3.3. Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt 141 
Tài liệu tham khảo 144 
Mục lục 145 
 - 148 -

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_lo_luyen_kim_hoang_minh_cong.pdf