tepelná technika Tepelné ztráty hlav ocelárenských ingotů 1. Úvod 2. Výpočet ztrát tepla z hlavy ingotu



Podobné dokumenty
Tepelné jevy při ostřiku okují Thermal phenomena of descalling

TEPELNÁ PRÁCE TRUBKOVÉHO KRYSTALIZÁTORU THERMAL WORK OF THE TUBE CC MOULD

Hliníkové konstrukce požární návrh

Návrh výměníku pro využití odpadního tepla z termického čištění plynů

OTOPNÁ TĚLESA Rozdělení otopných těles 1. Lokální tělesa 2. Konvekční tělesa Článková otopná tělesa

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2010, ročník X, řada stavební článek č. 17.

9 OHŘEV NOSNÍKU VYSTAVENÉHO LOKÁLNÍMU POŽÁRU (řešený příklad)

6 NÁVRH A EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÉHO AKTUÁTORU. František MACH

Identifikátor materiálu: ICT 2 58

6 PROTIPOŽÁRNÍ DESKOVÉ OBKLADY

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

účinnost zdroje tepla

Vedení tepla v MKP. Konstantní tepelné toky. Analogické úlohám statiky v mechanice kontinua

SDÍLENÍ TEPLA PŘI ODLÉVÁNÍ KRUHOVÝCH FORMÁTŮ NA ZPO. Příhoda Miroslav Molínek Jiří Pyszko René Bsumková Darina

Laboratorní úloha č. 4 MĚŘENÍ STATICKÝCH A DYNAMICKÝCH VLASTNOSTÍ PNEUMATICKÝCH A ODPOROVÝCH TEPLOMĚRŮ

TEPELNÉ A OBJEMOVÉ POMĚRY PŘI LITÍ A TUHNUTÍ KORUNDO- BADDELEYITOVÉHO MATERIÁLU - EUKOR.

Zvýšení spolehlivosti závěsného oka servomotoru poklopových vrat plavební komory

VLIV STŘÍDAVÉHO MAGNETICKÉHO POLE NA PLASTICKOU DEFORMACI OCELI ZA STUDENA.

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou.

Teplotní profily ve stěně krystalizátoru blokového ZPO

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROMECHANIKY A VÝKONOVÉ ELEKTRONIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

MĚŘENÍ A MODELOVÁNÍ TEPLOTNÍCH POLÍ KOKILY S NÁTĚREM. Technická univerzita v Liberci, Háklova Liberec 1, ČR

VÝPOČTOVÉ MODELOVÁNÍ KONSTRUKCÍ PODKROVÍ

12 Prostup tepla povrchem s žebry

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

TERMOKINETIKA PŮDNÍ POVRCHOVÉ VRSTVY Thermokinetics of Surface Soil Layer

a)čvut Praha, stavební fakulta, katedra fyziky b)čvut Praha, stavební fakulta, katedra stavební mechaniky

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV PROCESNÍHO A EKOLOGICKÉHO INŽENÝRSTVÍ

VLIV TECHNOLOGICKÝCH PARAMETRŮ ODLÉVÁNÍ NA ROZLOŽENÍ TEPLOT V KRUHOVÉM KRYSTALIZÁTORU ZPO

9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI

TECHNICKÉ INFORMACE SCHÖCK NOVOMUR / NOVOMUR LIGHT

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

TERMOMECHANIKA 15. Základy přenosu tepla

Obr. 1 Pohled na požární úsek ve 39 minutě plně rozvinutém požáru

Cvičení č. 2 TEPELNÉ ZTRÁTY ČSN EN

DOBA KONDENZACE VODNÍCH PAR V OBLASTI ZASKLÍVACÍ SPÁRY OTVOROVÝCH VÝPLNÍ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav

LICÍ PÁNVE V OCELÁRNĚ ARCELORMITTAL OSTRAVA POUŽITÍ NOVÉ IZOLAČNÍ VRSTVY

plynu, Měření Poissonovy konstanty vzduchu

Spolehlivost tekutinových systémů The Reliability of Fluid Systems

MODELOVÁNÍ MAGNETICKÝCH LOŽISEK

Vyzařování černého tělesa, termoelektrický jev, závislost odporu na teplotě.

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně

ENERGETICKÁ SANACE. Zateplení při zachování vzhledu

Palivo. Teplo. Distribuce Ztráty Teplo r účinnost rozvodů tepla. Spotřebitelé

Tepelně vlhkostní mikroklima. Vlhkost v budovách

Výroba páry - kotelna, teplárna, elektrárna Rozvod páry do místa spotřeby páry Využívání páry v místě spotřeby Vracení kondenzátu do místa výroby páry

Dřevostavby aktuality Mnoho tváří Heraklithu Větrané fasády dvě strany stejné mince

Teoretické základy bezdotykového měření

4. Tenkostěnné za studena tvarované prvky. Návrh na únavu OK.

Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd Katedra kybernetiky BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE

2 MECHANICKÉ VLASTNOSTI SKLA

Setting up Spark Ignition Engine Control Unit Nastavování řídicích jednotek zážehových motorů automobilů

Základy sálavého vytápění ( ) 4. Sálavé panely Ing. Jindřich Boháč

Energetická studie. pro program Zelená úsporám. Bytový dům. Breitcetlova Praha 14 Černý Most. Zpracováno v období: StaJ

Charakteristika matematického modelování procesu spalování dřevní hmoty v aplikaci na model ohniště krbových kamen

Vodní režim půd a jeho vliv na extrémní hydrologické jevy v měřítku malého povodí. Miroslav Tesař, Miloslav Šír, Václav Eliáš

Měření kinematické a dynamické viskozity kapalin

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROENERGETIKY

OBSAH ŠKOLENÍ. Internet DEK netdekwifi

Vliv konstrukce solárního kolektoru na jeho účinnost. Tomáš Matuška Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

POŽÁRNÍ ODOLNOST DŘEVOBETONOVÉHO STROPU

5 Měření tokových vlastností

Experimentální analýza hluku

BIOMASA OBNOVITELNÝ ZDROJ ENERGIE

Vytápění BT01 TZB II cvičení

Tepelný výpočet indukčních zařízení

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ APLIKOVANÁ FYZIKA MODUL 4 PŘENOS TEPLA

Tváření za tepla. Jedná se o proces, kdy na materiál působíme vnějšími silami a měníme jeho tvar bez porušení celistvosti materiálu.

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Výtok kapaliny otvorem ve dně nádrže (výtok kapaliny z danaidy)

Chlazení termovizní kamery

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 8

Termokamera ve výuce fyziky

1. Změřte statickou charakteristiku termistoru pro proudy do 25 ma a graficky ji znázorněte.

Základy sálavého vytápění Přednáška 8

χ je součinitel vzpěrnosti pro příslušný způsob vybočení.

5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

TECHNOLOGIE VSTŘIKOVÁNÍ

12. SUŠENÍ. Obr Kapilární elevace

FYZIKÁLNA PODSTATA A MECHANIZMUS PLASTICKEJ DEFORMÁCIE

Příklady k opakování TERMOMECHANIKY

DUPLEX RK teplovzdušné vytápěcí a větrací jednotky pro nízkoenergetické a pasivní rodinné domy

Návody do laboratoře procesního inženýrství I (studijní opory)

Stanovení požární odolnosti. Přestup tepla do konstrukce v ČSN EN

Základy sálavého vytápění Přednáška 9

CÍTIT SE DOBŘE S PŘÍRODNÍ TEPELNOU IZOLACÍ

DOPLŇUJÍCÍ PROTOKOL HODNOCENÉ BUDOVY

Operace s polem příklady

Výměna tepla může probíhat vedením (kondukcí), prouděním (konvekcí) nebo sáláním (zářením).

HEMODYNAMIKA A KUBICKÝ ZÁKON

Stavební fyzika. Železobeton/železobeton. Stavební fyzika. stavební fyzika. TI Schöck Isokorb /CZ/2015.1/duben

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích. Měření tepelně technických vlastností stavebních materiálů a konstrukcí

SIMULACE INDUKČNÍHO OHŘEVU

SIMULACE PRÁCE VEŘEJNÉHO LOGISTICKÉHO CENTRA SIMULATION OF FREIGHT VILLAGE WORKING

širokopásmové zachycení veškerého teplotního

POROVNÁNÍ VODNÍCH KLIMATIZAČNÍCH SYSTÉMŮ Z HLEDISKA SPOTŘEBY ENERGIE

Demonstrujeme teplotní vodivost

Transkript:

Hutniké listy č.3/28 tepelná tehnika Tepelné ztráty hlav oelárenskýh ingotů Ing. Miroslav Vaulík, Ing. Jiří Molínek, CS., Ing. Leoš Válavík, Prof. Ing. Miroslav Příhoda, CS., VŠB- TU Ostrava, 17. listopadu 15, 78 33 Ostrava-Poruba Ing. Mihal Adami, Ing. Eduard Gryz, Ing. Ivo Mlýnek, TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a. s., Průmyslová 1, 739 61 Třine Staré Město,Třine V souvislosti se zvyšováním výtěžku ložiskové oeli, odlévané do kokil, proběhl experimentální výzkum, zaměřený na stanovení tepelnýh ztrát u kokil nového a starého typu. Termočlánky byl proměřen teplotní gradient po tloušťe stěny pro dva druhy izolačníh desek. Kinetika povrhovýh teplot hlavy kokily se měřila termovizní kamerou. Vypočtené tepelné toky byly porovnány jak z hlediska materiálu izolačníh desek, tak s ohledem na konfigurai kokil na liím voze. Z termovizníh snímků povrhovýh teplot byly sestaveny horizontální a vertikální teplotní profily. Byl prokázán rozdílný vliv obou prověřovanýh typů kokil na tuhnutí hlavy ingotu. 1. Úvod Rozhodujíí objem tekuté oeli je v dnes v České republie zpraováván na ZPO. Ingotová esta je přesto stále využívána pro odlévání vysoe uhlíkaté oeli, určené pro výrobu ložisek. S rostouí elosvětovou konkurení rostou i nároky na kvalitu výrobků, a tím i na samotnou výrobu. Chladnutí ingotu v kokile a rovněž v ingotové hlavě probíhá jako složitý, nestaionární transport tepla. Komplikovanost tohoto proesu je způsobena hlavně tím, že se při sdílení tepla vyskytují různorodé soustavy, ingot a kokila, mezi kterými postupně vzniká plynová mezera. Izolační desky běžně používané v hlaváh ingotů při jejih odlévání, se z tepelně tehnikého hlediska liší od dříve aplikovaného šamotového nástave v tom, že tenkostěnná (2 až 5 mm) izolační deska působí jako tepelný odpor, bez akumulae tepla. Tavenina v kokiláh na odlévárně postupně hladne, přitom dohází k jejímu pozvolnému tuhnutí a současně ke snižování entalpie oeli. Je snahou, aby tuhnutí oeli, především v hlavě ingotu, probíhalo o nejpomaleji, aby se potlačila tvorba vnitřníh vad ingotu. Z uvedeného důvodu bývá kokilová hlava oddělena od tekuté oeli izolačními deskami, které minimalizují ztráty tepla do okolí a tím zpomalují tuhnutí tekuté oeli v hlavě odlévaného ingotu. Celý proes tuhnutí je dále ovlivňován přehřátím oeli, jejím hemikým složením, způsobem a druhem izolae ingotové hlavy, jakož i nejrůznějšími dalšími vlivy. Základním ílem tehnologikého proesu je získání kvalitního odlitku ingotu [1]. Experimentální výzkum, který probíhal ve spoluprái s Třinekými železárnami a. s., Třine byl zaměřen na proes tuhnutí oeli v hlaváh ingotů z hlediska rozložení teplot v jednotlivýh izolačníh deskáh a porovnání ztrát tepla hlavy ingotu v kokile nového a starého typu. 2. Výpočet ztrát tepla z hlavy ingotu Úkolem řešení bylo porovnat, jak se změní ztráty tepla z hlavy ingotu u nového typu kokily, ve srovnání s kokilou staršího provedení. Ztráty tepla z hlavy ingotu lze řešit buď na základě výsledků, zjištěnýh provozním experimentem nebo čistě teoretiky. Množství tepla Q, proházejíí izotermikou plohou S za čas τ se určí z rovnie: Q = q S τ (J) (1) kde q je hustota tepelného toku (W.m -2 ). Z vnějšího povrhu hlavové části kokily do okolí se teplo přenáší konvekí a zářením. Pro sumární odvod tepla oběma těmito základními mehanismy transportu tepelné energie platí rovnie q = α ( t t ) (W m ) (2) p ok 2 kde α je elkový součinitel přestupu tepla konvekí a sáláním (W.m -2.K -1 ), t p - teplota povrhu ( C), 66

Hutniké listy č.3/28 t ok - teplota okolí ( C). Hodnota α sestává ze součinitele přestupu tepla konvekí α k a sáláním α s. Platí vztah 2 1 α = α + α (W m K ) (3) k s Konvekční odvod tepla má harakter přirozeného proudění a je proto ovlivněn hlavně teplotním rozdílem mezi povrhem kokily a okolní atmosférou. Sálavý tepelný tok je závislý na vzájemném postavení kokil na odlévaím voze. Na stranáh kokily, které jsou orientovány do volné atmosféry, vysílá povrh tepelné záření bez omezení podél elé ohlazované plohy. Výpočet součinitelů α k i α s lze provést podle vztahů podrobně rozvedenýh v [2]. Zjednodušeně je možno pro stanovení hodnoty elkového součinitele přestupu tepla použít práe Vejnika [3], který odvodil polynom ve tvaru: α = 19,992 1,3124 1 + 1,433 1 4 t 2 p 2 t p 2 1 (W m K ) (4) Na stranáh orientovanýh k sousedním kokilám směřuje do okolí jen určitá část tepelného záření. Zbývajíí podíl radiačního tepelného toku dopadá na povrh sousední přilehlé kokily, která však má praktiky stejnou teplotu. Vzájemně sdílený sálavý tepelný tok mezi takovými povrhy se tak blíží nule. Hodnota radiačního tepelného toku z vnějšího povrhu kokily, osálaného vedlejší kokilou, se proto snižuje prostřednitvím indexu směrovosti (úhlového součinitele ozáření) φ. Odvod tepla z horního povrhu ingotu se uskutečňuje konvekí a zářením. Při ošetření horního povrhu ingotu zásypem je nutno nejdříve uvažovat i s přestupem tepla vedením. Odvod tepla konvekí má také v tomto případě harakter přirozeného proudění. Vzhledem k tomu, že se jedná o horizontální plohu ohlazovanou shora, je součinitel sdílení tepla přirozenou konvekí zhruba o 3 % intenzivnější než na bočníh ploháh. Pro odvod tepla konvekí a sáláním z horního povrhu ingotu je možno použít empiriký vztah: α = 3,26 4 t t (W m K ) (5) i ok 2 1 kde t i je teplota horního povrhu ingotu ( C). Při změně typu kokily se ztráty tepla z horní plohy ingotu praktiky nezmění, takže řešení je možno soustředit na ztráty tepla bočním povrhem hlavy kokily. Stanovení součinitelů transportu tepla do okolí je u dané úlohy, z důvodu obtížně definovatelnýh podmínek jednoznačnosti, zatíženo značnou hybou. Proto bylo rozhodnuto použít k určení tepelnýh ztrát jiné metodiky, vyházejíí z experimentálně změřenýh teplot ve stěně hlavy kokily. Hustota tepelného toku q je podle prvního Fourierova zákona úměrná zápornému gradientu teploty, tedy: t t t -2 q = λ grad t = λ + + (W m ) (6) x y z kde λ je součinitel tepelné vodivosti (W.m -1.K -1 ). Teplo se stěnou kokily šíří praktiky jednosměrně, takže rovnie (6) se pak zapíše ve tvaru d t q = λ λ d t = q d x (7) d x Pokud se rovnie (7) integruje v mezíh od t 1 do t 2 a od x 1 do x 2, potom t 2 t1 x 2 λ d t = q d x (8) resp. x1 λ t t ) = q ( x ) (9) ( 1 2 2 x1 Po úpravě vztahu (9) platí t1 t2 q = λ (W m 2 ) (1) x x 2 1 Pokud se do stěny kokily umístí dva termočlánky ve vzdálenosti x 1 x 2, potom lze ze změřenýh teplot v místeh 1, 2 vypočítat hustotu tepelného toku q. Rovnie (1) samozřejmě platí pro případ, kdy jsou hustota tepelného toku a součinitel tepelné vodivosti konstantní. Rozdělí-li se proes ohřevu stěny kokily na velmi krátké časové intervaly, je možno v těhto úseíh obě veličiny považovat za konstanty. Vypočtená hustota tepelného toku se nakone dosadí do rovnie (1), odkud se získají výsledné tepelné ztráty [2]. 3. Experimentální měření teplot Katedra tepelné tehniky VŠB-TUO uskutečnila provozní experimentální výzkum na odlévanýh ingoteh ložiskové oeli s různým provedením ingotové hlavy, při použití dvou typů izolačníh desek. Porovnáván byl odvod tepla z hlav ingotů, odlévanýh do nového typu kokily bez vybrání v hlavové části (viz obr. 1) a do klasiké kokily s vybráním pro stripování ingotu horem (viz obr. 2). Ingoty s novou hlavou jsou stripovány pomoí trnu, na který je kokila spolu s ingotem posazena. Experimentální provozní měření proběhlo na odlévárně oelárny Třinekýh železáren a. s. v Třini, při odlévání ingotů z ložiskové oeli s obsahem uhlíku a,9 hm.% [4]. 67

Obr. 1 Fig. 1 Kokila bez vybrání (nová hlava) Ingot mould without utout (new head) Hutniké listy č.3/28 Obr. 2 Fig. 2 Kokila s vybráním (stará hlava) Ingot mould with utout (old head) Obr. 3 Fig. 3 Umístění termočlánků ve vnější dese hlavy ingotu Thermoouples in outer ingot s board Obr. 4 Fig. 4 Umístění termočlánků ve vnitřní dese hlavy ingotu Thermoouples in inner ingot s board Předmětem provozního experimentu bylo posoudit ztráty tepla hlavovou částí ingotu. Kromě přímého měření teplot po průřezu termoizolačníh desek, byla současně měřena teplota oeli v ingotové hlavě a kontrolně byly měřeny i teploty povrhu kokilové hlavy termočlánky a termovizní tehnikou. 4. Měření teplot ingotové hlavy nového typu Termoizolační desky nového typu jsou dodávány rakouskou firmou ISOMAG o rozměreh 64 x 345 x 46,7 mm. Teploty byly měřeny ve dvou izolačníh deskáh jak na straně ovlivněné sálavým tokem sousedního ingotu, tak na neovlivněné straně. Teploty v obou termoizolačníh deskáh hlavy nového typu byly měřeny ve vzdálenosteh 1, 2, 3 a 4 mm od vnitřního povrhu (tekuté oeli). Způsob umístění termočlánků v termoizolačníh deskáh nové hlavy je vyobrazen na obr. 3 (vnější deska) pro neosálanou stranu hlavy ingotu a na obr. 4 (vnitřní deska) pro osálanou stranu hlavy ingotu. Průběhy teplot jsou porovnány s naměřenou teplotou oeli ve středu ingotové hlavy, včetně teplot, které byly naměřeny na vnitřníh a vnějšíh stěnáh kokily. Délka měření byla omezena dobou stání ingotové vozové soupravy na odlévárně VO, která činí 12 minut. Pro lepší názornost teplotníh poměrů v hlavě ingotu nového typu z hlediska vlivu sálání okolníh kokil byl sestrojen graf na obr. 5. izolační deska - vnější (- - - ) + izolační deska - vnitřní 16 teplota oeli 14 1 mm 12 2 mm 1 K experimentálnímu měření gradientů teplot v termoizolačníh deskáh byly použity plášťované termočlánky NiCr-NiAl typu K o průměru 1,5 mm s provedením teplého spoje na plášť. Studený spoj byl vyveden kompenzačním vedením na konektory měřiíh ústředen Grant, typů 125 a 123 s automatikou kompenzaí vlivu kolísání okolní teploty. Teploty tekuté oeli v hlavě ingotu byly měřeny speiálně upraveným platinovým termočlánkem Pt3%Rh - Pt-6%Rh typu B. 3 mm 8 6 kokila vnitřní 4 mm 4 kokila vnější 2 Obr. 5 Fig. 5 2 4 6 8 1 12 14 Teplotní průběhy v izolační dese hlavy nového typu Temperatures in insulating boards for new type of ingot s head Plnou čarou jsou znázorněny průběhy teplot izolační desky vnitřní (ovlivněné sáláním okolního ingotu) a čárkovanou čárou jsou vykresleny průběhy teplot izolační desky vnější (neovlivněné sáláním okolního 68

Hutniké listy č.3/28 ingotu). Dolní křivky ukazují průběh povrhovýh teplot na obou površíh kokily. Teploty izolačníh desek v hloube 3 a 4 mm jsou ovlivněny zbytkovou vlhkostí, kterou desky obsahují. Zbytková vlhkost zpomaluje nárůst teploty ve vzdálenosti 3 mm o 2 minuty a ve vzdálenosti 4 mm od oeli o 4 minuty. Z porovnání teplotníh průběhů vyplývá vliv sálavýh toků okolníh ingotů na rozložení teplot na povrhu kokilové hlavy. Charakter křivek, znázorňujííh časové průběhy vnitřníh teplot v termoizolačníh deskáh, ovlivněnýh sálavým tokem a v deskáh neovlivněnýh sálavým tokem, je velmi podobný. 4 1 3 2 lií kůl kokila Směr odjezdu lií soupravy Porovnání ztrát tepla jednotkovou plohou hlavy ingotu nového typu, z hlediska vlivu sálání okolníh kokil, byl vyhodnoen v grafu na obr. 6. Ztráta tepla vnější deskou v době odjezdu soupravy z odlévárny činí 1,2 MJ.dm -2 a vnitřní deskou,54 MJ.dm -2. ztráta tepla (MJ.dm -2 ) 2,1 1,8 1,5 1,2,9,6,3 Obr. 6 Fig. 6 vnější deska vnitřní deska 2 4 6 8 1 12 14 Ztráty tepla hlavy ingotu nového typu Heat losses for new type of ingot s head 5. Měření teplot ingotové hlavy starého typu Termoizolační desky starého typu jsou dodávány slévárnou Třinekýh železáren a. s., Třine ve dvou provedeníh. Termoizolační deska o rozměreh 64 x 345 x 46,7 mm s plehem na vnější straně desky je vkládána do hlavy ingotu s výřezem pro stripování ingotu. Termoizolační deska o rozměreh 54 x 34 x 3 mm bez plehu je vkládána do hlavy ingotu bez výřezu. V kokilové hlavě starého typu byly proměřovány čtyři izolační desky, které byly dvě s vybráním o tloušťe 46,8 mm (2 a 4) a dvě bez vybrání o tloušťe 35 mm (1 a 3). Desky 2 a 3 byly umístěny na stranáh ovlivněnýh sáláním okolníh kokil a desky 1 a 4 na stranáh, sousedními kokilami neosálávanýh. Konkrétní orientae jednotlivýh izolačníh desek na liím voze je uvedena na obr. 7. Obr. 7 Fig. 7 Orientae izolačníh desek na liím voze Orientation of insulating boards on the asting truk Teploty naměřené ve vzdálenosteh 15 a 3 mm od vnitřního povrhu (od tekuté oeli) v termoizolačníh deskáh s plehem jsou uvedeny na obr. 8. V termoizolačníh deskáh bez plehu se teploty měřily ve vzdálenosteh 15 a 25 mm a jejih průběhy jsou na obr. 9. Rozdílná volba vzdálenosti měřiíh míst od vnitřního povrhu termoizolačníh desek, umístěnýh v kokilové hlavě starého typu s vybráním a bez vybrání, vyplynula z jejih rozdílné tloušťky. 16 14 12 1 8 6 4 2 izolační deska 2 - vnitřní + izolační deska 4 - vnější (- - - ) teplota oeli 15 mm 3 mm pleh vnitřní pleh vnější 2 4 6 8 1 12 14 Obr. 8 Teplotní průběhy v izolační dese hlavy starého typu s vybráním Fig. 8 Temperatures in insulating boards for old type of ingot s head with utout 16 14 12 1 8 6 4 izolační deska 1 - vnější (- - - ) + izolační deska 3 - vnitřní teplota oeli 15 mm 25 mm mezera kokila vnější 2 kokila vnitřní 2 4 6 8 1 12 14 Obr. 9 Teplotní průběhy v izolačníh deskáh hlavy starého typu bez vybrání Fig. 9 Temperatures in insulating boards for old type of ingot s head without utout 69

Hutniké listy č.3/28 Z porovnání vypočtenýh ztrát tepla vyplynulo, že největší měrnou tepelnou ztrátu, 2,6 MJ.dm -2, má vnější izolační deska (4) s vybráním (obr. 1). Další v pořadí je vnější izolační deska (1) se ztrátou 1,73 MJ.dm -2 (obr. 11), následuje izolační deska (2) se ztrátou 1,13 MJ.dm -2 a nakone izolační deska (3) se ztrátou 1,6 MJ.dm -2. ztráta tepla (MJ.dm -2 ) 2,1 1,8 1,5 1,2,9,6,3 vnější deska vnitřní deska 2 4 6 8 1 12 14 Obr. 1 Ztráty tepla hlavy ingotu starého typu s vybráním Fig. 1 Heat losses for old type of ingot s head with utout ztráta tepla (MJ.dm -2 ) 2,1 1,8 1,5 1,2,9,6,3 Obr. 11 Fig. 11 vnější deska vnitřní deska 2 4 6 8 1 12 14 Ztráty tepla hlavy ingotu starého typu bez vybrání Heat losses for old type of ingot s head without utout Důležitý poznatek, který vyplynul z teplotníh křivek na obr. 8 a 9, souvisí se způsobem skladování termoizolačníh desek pro hlavy ingotů starého typu. Tyto desky, před použitím v hlavovýh částeh ingotů, mají různé množství obsahu H 2 O. Z výsledků provozního měření jednoznačně vyplývá, že termoizolační desky byly nasáklé vodou, ož způsobilo prodlevu v náběhu teplot v hloube 3 mm i na povrhu plehu. Časy prodlev na teplotě 1 C, kdy dohází k odpařování vody, se pohybují od 2 do 16 min. Z těhto důvodů je problematiké objektivně porovnat jednotlivé faktory, ovlivňujíí ztráty tepla u kokil starého a nového typu. Jak už bylo výše uvedeno, pro novou hlavu ingotu měly u vnější desky největší ztráty hodnotu 1,2 MJ.dm -2, kdežto u staré ingotové hlavy dosahovala největší ztrátu vnější deska s vybráním, a to 2,6 MJ.dm -2. 6. Měření povrhovýh teplot hlav ingotů termovizní kamerou Rozložení teplot na povrhu horní části kokily nového a starého typu bylo změřeno pomoí termovizní tehniky. Teploty u nové ingotové hlavy byly měřeny jen na jedné straně kokily (bez osálání), v místě pro termovizní kameru přístupném (viz obr. 12). Hor. pro. Obr. 12 Fig. 12 Ver. pro. Termovizní snímek kokily nového typu Infrared piture for new type of ingot s head 525.1 C 55.4 Současně byla měřena povrhová teplota kokily termočlánkem za účelem stanovení emisivity ε. Termovizní měření bylo využito ke stanovení rozložení teplot v horizontálním a vertikálním směru na povrhu kokily. V řezu označeném červenou čarou je vyhodnoen vertikální profil, v místeh spojenýh černou čarou pak profil horizontální. Na obrázku 13 jsou znázorněny teplotní profily po a 17 minutáh od kone odlití ingotu. Nulová souřadnie v grafu teplotníh profilů označuje průsečík obou čar. 6 5 4 3 2 vertikální horizontální 1 levá pravá horní spodní -2-15 -1-5 5 1 15 2 souřadnie (pixel) Obr. 13 Fig. 13 Teplotní profily kokily nového typu Temperature profiles for new type of ingot s head Termovizní snímky byly pořizovány v intervalu a 1 minut od odlití ingotu až do odjezdu lií soupravy do stripovaí haly. Na následujííh grafeh jsou uvedeny horizontální (obr. 14) a vertikální (obr. 15) profily pro všehny termovizní snímky ingotové hlavy nového typu. 5 4 3 2 1 7

Hutniké listy č.3/28 6 Ver. pro. 559. C 5 1_4:34:3 2_4:4:51 3_4:51:55 4_5:2:51 5_5:9:53 6_5:22:4 7_5:31:2 8_5:4:14 9_5:49:4 1_5:57:1 5 4 3 2 Hor. pro. 4 3 1 Obr. 14 Fig. 14-2 -15-1 -5 5 1 15 2 horizontální souřadnie v daném snímku (pixel) Horizontální profily ingotové hlavy nového typu Horizontal temperature profiles for new type of ingot s head Obr. 16 Fig. 16 Termovizní snímek kokily starého typu s vybráním Infrared piture for old type of ingot s head with utout 2 1 46.6 6 6 5 5 vertikální horizontální 4 3 2 1 1_4:34:3 2_4:4:51 3_4:51:55 4_5:2:51 5_5:9:53 6_5:22:4 7_5:31:2 8_5:4:14-2 -15-1 -5 5 1 15 2 vertikalní souřadnie v daném snímku (pixel) Obr. 15 Vertikální profily ingotové hlavy nového typu Fig. 15 Vertial temperature profiles for new type of ingot s head Jednotlivé křivky zobrazují nárůst teploty v čase od 4:34 h do 5:57 h, tj. po elou dobu pobytu lií soupravy na odlévárně. Z obr. 14 vyplývá, že rozložení teplot po šíře hlavy kokily nového typu je poměrně rovnoměrné. Maximální rozdíl teplot na koni měření nepřekročil 35 K. Za tuto dobu měření vzrostla průměrná teplota v posuzovaném horizontálním řezu ze 18 C na 367 C, tj. o 187 K. Na obr. 15 jsou vyhodnoeny vertikální profily hlavy kokily nového typu. Nejvyšší teploty se vyskytují v dolní části hlavy a opačně nejnižší teploty byly naměřeny v úrovni zásypu. Narůst průměrné teploty mezi začátkem a konem měření je přibližně stejný jako u horizontálního profilu, činí 166 K. Výrazná je ovšem teplotní nerovnoměrnost po výše hlavy kokily, která byla na začátku měření 232 K a na koni dosáhla 398 K. Obdobným způsobem byly vyhodnoeny horizontální a vertikální profily u ingotové hlavy starého typu jak bez vybrání, tak s vybráním (obr. 16 a 17). 4 3 2 1 levá pravá horní spodní -2-15 -1-5 5 1 15 2 souřadnie (pixel) Obr. 17 Fig. 17 Teplotní profily kokily starého typu s vybráním Temperature profiles for old type of ingot s head with utout Z vyhodnoenýh horizontálníh a vertikálníh teplotníh profilů pro starý typ kokilové hlavy s vybráním vyplývá značně nerovnoměrné rozložení teplot v hlavě kokily jak po její šíře, tak po její výše. Nerovnoměrnost je způsobena vybráním kokily pro horní stripování ingotu. Největší teplotní rozdíly byly zjištěny v oblasti kontaktu kokily s plehem termoizolační desky. V horizontálníh a vertikálníh profileh dosahuje rozdíl teplot hodnot a 2 K. Maximální naměřená teploty v horizontálním řezu byla 45 C a ve vertikálním řezu 55 C. 7. Gradienty teplot v kokilovýh hlaváh Na základě termovizního měření povrhovýh teplot a teplot v termoizolační dese, byly pro kokilovou hlavu nového typu vyhodnoeny teplotní gradienty v příčném řezu stěnou kokily a termoizolační deskou (viz obr. 18), v časovýh intervaleh 1 minut. 71

Hutniké listy č.3/28 16 14 12 1 8 6 4 2 Obr. 18 Fig. 18 DESKA KOKILA min 1 min 2 min 3 min 4 min 5 min 6 min 7 min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 111 12131415161718 vzdálenost (mm) Gradienty teplot kokilové hlavy nového typu Temperature gradients for new type of ingot s head K stanovení teplotníh gradientů pro kokilu starého typu s vybráním byly použity pouze naměřené teploty v termoizolační dese. Z průběhů teplot měřenýh v jednotlivýh místeh desky lze konstatovat ryhlejší náběh na maximální teplotu na straně ovlivněné sálavým tokem sousedního ingotu, než na straně neovlivněné. Na vnější straně ovlivněné termoizolační desky s vybráním, která byla opatřena plehem, dosahovala povrhová teplota přibližně hodnoty 56 C, ož je o 8 C víe než v případě neovlivněné termoizolační desky. Rozdíl mezi teplotami desek staré a nové hlavy je a 15 C. V případě teplotníh gradientů, stanovenýh pro termoizolační desku u kokily bez vybrání, je gradient teploty srovnatelný s teplotním spádem u nového druhu termoizolační desky. Rozdíl povrhové teploty desky mezi osálanou a neosálanou vnější stranou je v tomto případě pouze 3 C. Menší rozdíl teplot, ve srovnání se starým typem kokily, je způsoben zastíněním vnějšího povrhu desky stěnou kokily. 8. Závěr Byl proveden výzkum tuhnutí oeli v hlaváh ingotů z hlediska rozložení teplot v jednotlivýh izolačníh deskáh a porovnání ztrát tepla hlavy ingotu v kokile nového a starého typu. Provozní experimentální výzkum potvrdil rozdílnost hustot tepelnýh toků v jednotlivýh termoizolačníh deskáh ingotovýh hlav starého a nového typu. Z porovnání teplotníh průběhů jednoznačně vyplývá vliv sálavýh toků okolníh ingotů na rozložení teplot na povrhu kokilové hlavy, ož ovšem neovlivňuje symetrii tuhnutí v ingotové hlavě nového typu. Povrhové teploty kokily byly při odlévání měřeny termovizní tehnikou. Kamera byla nastavena pomoí měření povrhové teploty dotykovým termočlánkem. Výsledků z termovizníh měření bylo použito ke stanovení rozložení teplot po výše a šíře ingotové hlavy obou typů provedení kokil. Literatura [1] ŠMRHA, L., Tuhnutí a krystalizae oelovýh ingotů. Praha 1983 :SNTL. [2] RÉDR, M., PŘÍHODA, M. Základy tepelné tehniky. 1. vyd. SNTL Praha, 1991, 68 s. ISBN 8-3-366-. [3] TIMOFEJEV, V. N. aj. Teplo-i massoperenos. Energija, Moskva 1968. [4] MOLÍNEK, J. a kol. Experimenální měření průběhu teplot v ingotu z ložiskové oeli. Tehniká zpráva VŠB-TU Ostrava, Ostrava 27. ArelorMittal he získat 3 miliardy USD z emise dluhopisů www.tasr.sk 2.5.28 Největší světový výrobe oeli ArelorMittal he získat 3 miliardy USD z emise dluhopisů. Získané peníze použije na snížení objemu dlouhodobýh úvěrů. Dluhopisy budou rozděleny na dvě stejně velké části se splatností 5 a 1 let. Úročení bude představovat 5,375 %, respektive 6,125 %. Zadluženost konernu během prvníh tří měsíů roku 28 vzrostla o 5 miliard USD a na koni března dosáhla 27,4 miliardy USD. Za jejím ryhlým růstem stojí náklady na nedávný výkup akií, akvizie a náklady v souvislosti s pohybem směnnýh kurzů. ArelorMittal při expanzi sází na rozvíjejíí se trhy, a to především v Argentině, Brazílii, Číně, Egyptě a Venezuele. Informovala o tom agentura DPA a zpravodajská agentura BBC. SB 72