Материал: Расчет дуговых печей

В начальной стадии проектирования дуговой сталеплавильной печи составление энергетического баланса и определение мощности печного трансформатора часто осложняются отсутствием данных об энергии экзотермических реакции и энергии тепловых потерь с газами.

Ввиду этого предварительный энергетический баланс дуговой печи может составляться по упрощенной методике, в которой в первом приближении принимают, что приход энергии за счет экзотермических реакций в период расплавления равен сумме электрических потерь с газами в период расплавления:

 (19)

В этом случае отпадает необходимость задаваться W_экз и Q_в, а при определении тепловых потерь межплавочного простоя потери тепла с газами не учитываются.

Упрощенный энергобаланс периода расплавления выглядит следующим образом:

 (20)

Применение упрощенной методики расчета.

Определить суммарный расход электроэнергии и потребную мощность трансформатора дуговой печи емкостью 12,5 т.

Мощность тепловых потерь в период межплавочного простоя

Упрощенный энергобаланс периода расплавления

Удельный расход электроэнергии на 1т расплава

Удельный расход электроэнергии на 1т металлической завалки

Для обеспечении времени расплавления под током 1,5 ч средняя активная мощность печи должна составлять:

Необходимая кажущаяся мощность печного трансформатора при среднем значении Cosj = 0,7 и коэффициента использования мощности в период расплавления K_исп= 0,85 составляет:

Ближайшее стандартное значение установленной мощности печного трансформатора

Заключение

Основными характеристиками дуговых сталеплавильных печей считают их номинальные емкости. Для дуговой сталеплавильной печи емкостью 12,5 т были определены следующие электрические параметры:

Мощность печного трансформатора S = 8000 кВА; полезная энергия для нагрева и расплава металла и шлака ; тепловые потери через футеровку Q_ф =439,72 кВт; тепловые потери через рабочее окно Q_изл= 186,5 кВт; тепловые потери с газами ; тепловые потери в период межплавочного простоя .

Определены внутренние и внешние размеры печной камеры дуговой сталеплавильной печи номинальной емкостью 12,5 т: глубина ванны по жидкому металлу; диаметр ванны на уровне порога рабочего окна ; диаметр ванны на уровне откосов ; внутренний диаметр футеровки стены ;высота плавильного пространства от уровня откосов до верха стены ;внутренний диаметр кожуха ;

При цилиндрическом кожухе целесообразно выполнение вертикальной стены уступами с постепенным уменьшением толщины стены от основания до верха. Исходя из стандартных размеров длины огнеупорных кирпичей 300, 380 и 460 мм принимаем три размера толщины стены, включая слой засыпки: 500 мм в нижней части, 420 мм в средней и 340 мм в верхней части .

Свод выполняется из магнезитохромитового кирпича длиной 230 мм без дополнительной тепловой изоляции. Стрела пролета купольного свода принимается равной 15% внутреннего диаметра свода.

Для футеровки подины намечаем следующую конструкцию: теплоизоляционное основание из легковесного шамота суммарной толщиной 130 мм (два слоя «на плашку»), огнеупорная кладка из магнезитового кирпича суммарной толщиной 345 мм (три слоя «на ребро») и огнеупорная набивка толщиной 125 мм из магнезитового порошка со связующим в виде смеси смолы и пека.

Исходя из условий загрузки в печь мульдами шлакообразующих и легирующих материалов, размеры рабочего окна можно принять b x h = 600 x 600мм. Боковые поверхности и верх оконного проема обрамляются П-образной водоохлаждаемой рамой. Заслонка рабочего окна выполняется в виде водоохлаждаемой нефутерованной коробки.

Список использованных источников

1. Кацевич Л.С. Теория теплопередачи и тепловые расчеты электрических печей/ Л.С.Кацевич.- М.: Энергия, 1977.-305с.

.Кацевич Л.С. Расчет и конструирование электрических печей/Л.С. Кацевич.- М.: Энергия, 1972.-440с.

.Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи/А.Д.Свенчанский.-М.: Энергия, 1975.-384с.

. Никольский Л.Е. Промышленные установки электродугового нагрева и их параметры/Л.Е. Никольский.-М.:Энергия,1975.-272с.

. Дорогов Н.И. Тепловой и материальный балансы электросталеплавильных печей/ Н.И. Дорогов.-М.: Энергия, 1971.-320с.