Оценка расчетных показателей работы печи

Основными показателями работы печи считаются годовая производительность и удельный расход электроэнергии.

Годовая производительность одной печи заданной вместимости G равна

где Т_∑ - продолжительность цикла плавки от выпуска до выпуска, мин;

n - число суток работы печи в течение года.

Для определения Т_∑ необходимо кроме основных периодов, учесть и время, затраченное на заправку Т_запр, завалку Т_зав и выпуск плавки Т_вып:

Продолжительности вспомогательных операций плавки для проектируемой печи следующие: Т_запр, = 3, мин; Т_зав = 2, мин; Т_вып = 4, мин. Тогда продолжительность цикла плавки равна:

Число рабочих суток в году n = 330. По формуле рассчитываем годовую производительность печи:

Варьирование параметра

В качестве варьируемого параметра была предложена температура стали на выпуске. Выберем температуры подогрева 1620, 1650 и 1680°C, с помощью программы HORNOS рассчитываем характеристики печи удельный расход электроэнергии Wдейст для периода рафинировки и . Результаты расчетов показаны в таблице 12. Из рисунка 4 видно, что с повышением температуры стали удельный расход электроэнергии Wдейст для периода рафинировки растет

Таблица 12

Результаты расчета

T, °C	Wр раф,МВт*ч/т	W,МВт*ч/т	Wсумм,МВт*ч/т
	0,039	0,043	0,396
	0,043	0,047	0,400
	0,049	0,054	0,407

Рисунок 4. Влияние температуры стали на выпуске на характеристики печи.

На рисунке 5 показано, что общий удельный расход электроэнергии повышается вместе с повышением температуры нагрева стали. Годовая производительность при этом не меняется ввиду неизменной продолжительности цикла плавки.

Рисунок 5. Зависимость суммарного удельного расхода энергии от температуры стали на выпуске

Заключение.

В проведенной работе были рассчитаны основные размеры и технико- экономические показатели работы 135-тонной дуговой сталеплавильной печи переменного тока. Диаметр ванны (d1) равен 5,576 м, глубина h =1,348 м, а величина m = d1/h=4,136, что удовлетворяет требованиям эффективного тепло – и массообмена в ванне печи. На основе расчётных данных выполнен чертеж данной печи. Данная печь обладает трансформатором высокой мощности с ее удельным значением 0,9 МВ∙А/т. Высокая мощность трансформатора обуславливает обязательное использование водоохлаждаемых стен и свода. Современная технология выплавки стали в ДСП – основной одношлаковый процесс. В печи получают низкоуглеродистый полупродукт заданной температурой 1650 С. Доводка полупродукта в сталь заданной марки осуществляется на установках внепечной обработки. Готовый продукт – сталь марки 20.

Проектируемая печь работает по технологии одношлакового окислительного процесса. Для ДСП был выбран трансформатор, мощностью 121,5 МВ∙А, стены и свод выполнены водоохлаждаемыми. Ванна печи состоит из 4 объёмов: цилиндрического, конусного, шарового сегментов и эркерного объёма, Выпуск стали осуществляется через эксцентричное донное отверстие, находящееся в эркере. Подина печи футерована основными огнеупорными материалами. Было произведено сравнение основных размеров проектируемой печи с размерами действующих печей. Из сравнения видно, что основные размеры проектируемой и действующих печей сравнимой вместимости близки, несмотря на то, что сравнение производилось с печами высокой мощности. Также был выполнен чертеж общего вида печи с указанием размеров рабочего пространства и футеровки.

Кроме того, была составлена однолинейная схема питания печи и выбраны элементы механизации и автоматизации печи. Основные элементы печи выполнены гидравлическими, что обеспечивает безынерционность и отсутствие запаздывания, а также возможность быстрого изменения скорости перемещения путем бесступенчатого регулирования, плавность движения и компактность данных механизмов: механизм наклона печи для выпуска стали и слива шлака, механизм перемещения электродов, шибер эркерного выпуска. Пневматический привод используется для механизма зажима электродов. Электромеханические приводы используются для механизма подъёма свода, механизма подъёма заслонки, вспомогательной фурмы по отбору проб и замера температуры в печи. Печь оборудована ТКГ/кислородными инжекторами, а так же инжекторами для вдувания порошкообразного углерода, установленными в кожухе ДСП.

Помимо расчетов и описания конструктивной части в работе рассчитаны электрические и рабочие характеристики печи для двух периодов работы печи: периода плавления и периода рафинирования. Фазное напряжение на стороне низкого напряжения трансформатора для периода плавления составляет 647,26 В. Для периода рафинировки была проведена оптимизация, по результатам которой фазное напряжение составило251,5. В. Для каждого периода были построены графики зависимостей рабочих и электрических характеристик от тока. В соответствии с технологическими и экономическими требованиями были выбраны рабочие токи. Для периода плавления рабочий ток составил 70815 А, а для периода рафинировки – А.

Расчет показателей работы печи дал следующие результаты: продолжительность цикла плавки 44 мин., годовая производительность тонн стали в год.
В качестве варьируемого параметра была выбрана температура стали на выпуске. Можно уверенно сказать, что с повышением температуры стали на выпуске такие величины как удельный расход электроэнергии Wдейст для периода рафинировки и растут.

Дата добавления: 2015-12-08