10. Потери тепла через футеровку [формула (155)].
Потери тепла через свод
14042,073-103 кДж = 14,04 ГДж
Коэффициент теплопроводности магнезитохромита согласно приложению XI при средней температуре свода 0,5 (1580+300)=940°С равен =4,1- 0,0016-940=2,6 Вт/(м К). Коэффициент теплоотдачи конвекцией равен
=10+0,06 300=28 Вт/(м2 К). Толщина футеровки 0,5(0,46+0,10)=0,28 м взята средней за кампанию печи.
Потери тепла через стены печи
Задняя стенка имеет слой магнезита средней толщиной 0,75 м и слой легковесного шамота толщиной =0,065 м. Принимая температуру наружной поверхности футеровки равной 200°С, а на границе раздела слоев 1100°С, согласно приложению XI получим
м - 6,28 0,0027 0,5 (1580 + 1100) = 2,66 Вт/(м К) и
= 0,314 + 0,00035 0,5(1100 + 200) = 0,54 Вт/(м К) и
а = 10 + 0,06-200 = 22 Вт/(мК).
Тогда
= 1159,32 10 кДж=1,16 ГДж
Потеря тепла через переднюю стенку
12,54 14400=1398,8 10кДж=1,4 ГДж
Здесь = 6,28–0,0027(1580 + 200)/2 = 3,88 Вт/(м К).
Потери тепла через под равны
= 5100 102,4 14400 = 6475,78-103 кДж = 6,48 ГДж.
Здесь: 5100 Вт/м2 –удельные потери тепла через под; 102,4 м2 – площадь пода. Всего теряется через футеровку
=14,04 + 1,16 + 1,4 + 6,48= 23,08 ГДж.
11. Потери тепла излучением через окна печи [формула
(156)]
5,7 0,65 () 1,6 1,7 5400 =
= 6697,34 103 кДж = 6,7 ГДж.
12. Потери тепла на диссоциацию СО2 и Н2О примем
равными 2 % от тепла, получаемого при сжигании природного газа, т. е.
Qдисс = 0,02 0,035 В = 0,0007 В ГДж.
13. Потери тепла с выбивающимися газами и примем
равными 2,5 % от тепла, получаемого при сжигании природного газа
= 0,025-0,035 3 = 0,00088 В ГДж.
Расход природного газа найдем из уравнения теплового баланса
0,82 + 194,26 + 322,76 + 8,81 + 0,035 В + 0,000245 В + 0,79 = 320,25 + 2,58 + 66,89 + 0,0268 В 22,56 +1,3 + 46,85 + 16,78 + 39,87 + 23,08 + 6,7 + 0,0007 В + +0,000885 или
0,006865 В = 20,21,
откуда
В=2943,9 м3.
Тепловой баланс рабочего пространства камеры двухванной печи представлен в табл. 43.
Средняя тепловая нагрузка равна
Qcp = 35, 0 2943, 9:14400 = 7,155 МВт. Тепловая нагрузка холостого хода равна (39,87+ 23,08+ 6,7): 14400 =4,84 МВт.
Таблица 2. Тепловой баланс камеры двухванной печи
Статья прихода | ГДж {%) | Статья расхода | ГДж (%) |
Физическое тепло: скрапа .... чугуна .... воздуха . . . Тепло реакций: экзотермических шлакообразования ..._.. Тепло от горения природного газа | 0,82(0,13) 194,26(30,78) 1,51(0,24) 322,76(51,13) 8,81(1,39) 103,04(16,33) | Физическое тепло: Потери тепла: | 320,26(50,74) 2,58(0,41) 66,89(10,55) 22,56(3,57) 1,30(0,21) 46,85(7,42) 16,78(2,66) 39,87(6,33) 23,08(3,66) 6,70(1,08) 2,09(0,33) 2,63(0,42) 79,60(12,62) |
Итого | 631,20(100,0) | ||
Итого | 631,20 (100,0) |
Расход топлива по периодам плавки
Период выпуска и заправки (продолжительность 1440 с). Примем, что тепловая нагрузка в период выпуска и заправки равна 75 % средней тепловой нагрузки. Тогда
= 0,75-7,155=5,366 МВт, а расход природного газа
5,366-1440/35,0 = 220,64 м3/период.
Период завалки и прогрева (продолжительность 4680 с). В этом периоде поддерживают максимальную тепловую нагрузку, составляющую 125 % от средней. Тогда
Q2 = 1,25-7,155 = 8,94 МВт
и В2 - 8,94-4680/35,0 = 1195,69м/период.
Период заливки чугуна и плавления (продолжительность 4680 с). Обычно период заливки и плавления проходит при средней тепловой нагрузке. Тогда
Q3 = 7,155 МВт и В = 7,155 4680/35,0=956,87 м/период.
Период доводки (продолжительность 3600 с) Q4 ==(7,155 14400- 5,366 1440- 8,94 4680- 7,155 4680)/3600=5,55 МВт. Тогда В4 = 5,55 3600/35,0=570,7 м3/период.
Правильность расчета проверяем, суммируя расходы природного газа по периодам
220,64 + 1195,69 + 956,87 +570,70 - 2943,9 м3, что соответствует значению, найденному из теплового баланса.
Заключение
Таким образом, двухванная печь имеет много эксплуатационных и сантехнических недостатков. В связи с этим и несмотря на то, что двухванные печи имеют значительную производительность, их следует рассматривать как временную, промежуточную конструкцию, соответствующую сложному (в техническом и экономическом отношении) периоду полного перехода нашей металлургии с мартеновского на конвертерный способ производства стали.
Список использованных источников
1 Металлургическая теплотехника в 2-х томах 1. Теоретические основы: Учебник для вузов В. А. Кривандин, В. А. Арутюнов, Б. С.Мастрюков и др. М.: Металлургия, 1986. 424. с.
2 Металлургические печи: Атлас учебное пособие для вузов В. И. Миткалинный, В. А. Кривандин, В. А. Морозов и др. М.: Металлургия 1987.
... . Предварительно перед опусканием бадьи в печь для ослабления ударов шихты о подину задают некоторое количество мелочи. С целью сокращения периода плавления и повышения производительности электродуговых печей на некоторых заводах производят предварительный подогрев скрапа до 850—870° С в специальной футерованной шамотным кирпичом бадье. При загрузке шихты завалочной машиной сохраняется та же ...
... этой модели одним из основных параметров является непрерывный контроль температуры металла и внутренней поверхности огнеупорной кладки. Измерение температуры свода электросталеплавильной печи Куполообразный водохлаждаемый свод несет наибольшую функциональную нагрузку. В своде предусмотрены технологические отверстия для отвода плавильных газов, подачи сыпучих, ввода трех электродов и отбора ...
... толстолистового стана 5000. В дальнейшем в конвертерном цехе планируют строительство четвертого конвертера, что позволит увеличить к 2013 г. объем производства стали до 16 млн т — 4 млн т в электросталеплавильном и 12 в конвертерном цехах. 1. Основы технологии выплавки стали в электродуговых печах 1.1 Состояние и история развития выплавки стали в дуговых электропечах Электрометаллургия ...
... содержанием в них углерода, от качества которого и зависит закаливаемость стали. Прокаливаемость определяется присутствием легирующих элементов. В условиях полной прокаливаемости механические свойства стали мало зависят от характера легированности. Исключение составляет никель и молибден, повышающие сопротивление хрупкому разрушению. В т же время никель увеличивает пластичность и вязкость стали, ...
0 комментариев