Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Если имеется несколько вариантов, то наилучший вариант определяется наименьшей суммой затрат
Ki + T0Ci=mm (1-6)
или
Ci+E0Ki=m\n, (1-7)
где Ki — капитальные затраты по данному варианту; Ci — годовые расходы на тепловую обработку, которые складываются из расходов на амортизацию оборудования, топливо, энергию, сырье, текущий ремонт, зарплату, из отчислений на соцстрах и других расходов; Т0 — отраслевой нормативный срок окупаемости (для энергетики 7'0=8 лет); ?‘о== l/7'о — отраслевой нормативный коэффициент эффективности (для энергетики Я0=0,125).
Пример 1-1. Рассматриваются два варианта тепловой обработки материала. По первому сумма капитальных вложений /Ci =3 ООО тыс. руб. при годовых расходах на
эксплуатацию С(=3 300 тыс. руб/год. По второму Кг=2 500 тыс. руб. при годовых рас-
ходах на эксплуатацию С2=3 500 тыс. руб/год.
28
Срок окупаемости по формуле (1-6):
К, — К,_ 3000 — 2500_
Т =
С, — С, “3500 — 3300 2 ,/г года'
а коэффициент сравнительной эффективности
?=1/2,5=0,4.
При нормативном коэффициенте эффективности Е0=0,2 (Го=5 лет) второй вариант является более целесообразным.
Следует отметить, что при сопоставлении экономичности эффект от изменения способа тепловой обработки следует брать не только для данного участка производства, но и для сопряженных с ним участков. Например, если рассматриваются два варианта нагрева стальных заготовок перед штамповкой, первый — в обычных, пламенных печах, а второй— электрический высокочастотный, то нельзя забывать, что при быстром индукционном нагреве практически не получается окалины, а у молотов это увеличивает срок службы дорогостоящих штампов. Стало быть, во втором варианте следует учесть также сокращение расходов на изготовление штампов.
1-6. РОЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА1
Большая часть материалов и продуктов проходит тепловую обработку в пламенных печах. Так, подавляющее количество стали получается в мартеновских печах й в конверторах с кислородным и парокислородным дутьем. Сталь, выплавляемая в указанных агрегатах, широко используется в народном хозяйстве, в том числе в машиностроении. Но некоторое количество вырабатываемой стали, а именно высококачественная высоколегированная сталь, получается в электрических печах, главным образом в дуговых. Эта область металлургии называется электрометаллургией. Она непрерывно развивается, так как народному хозяйству требуются высококачественные стали. История металлургии— это борьба за качество и чистоту металлов и их сплавов. Современное электронное машиностроение развивается с использованием особо чистых металлов и сплавов. Даже незначительное количество растворенных в металле газообразных примесей может при нагреве деталей испортить вакуум в электровакуумных приборах. Современной технике необходимы металлы и сплавы, выдерживающие большие нагрузки при высоких температурах (лопатки газовых турбин, детали ракетных двигателей и т. д.). Для этой цели применяются ниобий, молибден, тантал, вольфрам и их сплавы. Но даже ничтожно малые примеси газов (азота, кислорода, водорода), а также твердые примеси (углерода и др.) резко снижают механические свойства этих металлов, увеличивают их хрупкость и ухудшают качество сварки. Получение перечисленных металлов производится в электрических печах, позволяющих развить высокие температуры (3 500—5000°С и выше).
Высококачественные чистые металлы и сплавы получают в установках электрического нагрева с вакуумом или с защитной атмосферой. При электрическом нагреве возможно вести процессы в широком диапазоне давлений, вплоть до 10-5—10-7 мм рт. ст., а также широко использовать защитные атмосферы.
Наиболее часто для получения металлов и сплавов повышенного качества используется плавка в вакууме. За счет быстрого развития вакуумной техники стало возможным в условиях глубокого разрежения получить слитки весом до 30 т.
1 § 1-6 натшсаи ииж. С. А. Щукиным.
29
Выплавка, горячая деформация и термообработка в вакууме или в защитной атмосфере резко улучшают физико-механические свойства многих материалов. Так, например, установлено, что трансформаторная сталь, выплавленная в вакууме, дает потери мощности 0,43— €,5 вт]кг, в то время как для такой же стали, выплавленной в атмосфере, они равны 0,7— 0,85 вт/кг. Применение в подшипниках стали, полученной при вакуумном плавлении, увеличивает срок их службы в 4—5 раз.
Электрический нагрев позволяет регулировать температуру в рабочей камере с точностью до ±1—б°С. Точность соблюдения температурных режимов имеет решающее значение в процессе получения полупроводников, позволяет повысить их надежность и долговечность, значительно снизить потери от брака. Высокая точность поддержания температурных режимов необходима для получения качественных моно* кристаллов, особо ответственных изделий из оптического стекла и в ряде других случаев.
Способы электрического нагрева. Техника достижения высоких температур в электротермических установках
Наиболее важное значение в промышленности в настоящее время имеют следующие виды электрического нагрева: косвенный в печах сопротивления, прямой или контактный, дуговой, индукционный, электроннолучевой, плазменный.
