Металургійна теплотехніка

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Завдання. 2
Зміст. 3
Введення. 4
Виробництво сталі в конвертерах на кисневому дуття. 5
Киснево-конвертерний процес. 5
Конструкція кисневого конвертера. 6
Приблизний розрахунок кисневого конвертора. 7
Матеріальний баланс. 8
Визначення основних розмірів конвертера. 11
Розрахунок кисневої фурми .. 12
Тепловий баланс. 13
Список використаної літератури .. 18


Введення

У конвертерах отримують сталь з рідкого чавуну шляхом окислення C, Si, Mn, P і S до заданих меж, відповідних складу сталі. Окислювачем є кисень, що міститься в повітрі, або технічний чистий кисень. Реакції окислення домішок екзотермічну, супроводжуються виділенням великої кількості тепла, достатнього для нагріву стали до заданої температури. Таким чином, в конвертерних процесах тепло необхідне для нагрівання шихтових матеріалів, виділяється в самому матеріалі за рахунок хімічних реакцій, тобто за рахунок ефекту теплогенерації.
Виплавка сталі в конвертерах є самим високопродуктивним способом переділу чавуну в сталь. Сутність конвертерного виробництво сталі полягає в продувці рідкого чавуну повітрям (бесемерівський і томасовський процеси) або киснем (киснево-конвертерний процес). Незважаючи на високу продуктивність конвертерів з повітряним дуттям, не знаходять широкого поширення головним чином внаслідок низької якості виплавленого металу і особливих вимог до складу чавуну. Тому конвертери повітряним дуттям практично витіснені кисневими.
Киснево-конвертерний спосіб виробництва сталі полягає в тому, що технічно чистий кисень через водоохолоджувальну фурму у вигляді струменя вводять в рідкий чавун зверху. У місці дотику струменя кисню і металу відбувається бурхливий окислення домішок чавуну, що призводить до значного підвищення температури металу. Значний надлишок тепла дає можливість переробляти звичайні чавуни з добавкою скрапу залізної руди та вапна.

Виробництво сталі в конвертерах на кисневому дуття

Збагачення дуття киснем збільшує продуктивність конвертерів і покращує якість сталі. Прискорене окислення домішок скорочує тривалість продувки і покращує тепловий баланс конвертера: втрати тепла залежать від тривалості переділу і кількості газів, яке при збагаченому дуття зменшується. У результаті цього виявляються резерви тепла, що дозволяють вводити охолоджуючі добавки - скрап або залізну руду і цим різко збільшити продуктивність по сталі.
Повна заміна повітряного дуття технічним киснем могла б повністю виключити азот з газів і різко знизити вміст його в сталі. Однак при продувці чавуну через днище конвертера технічним киснем або дуттям високого збагачення окислювальні процеси розвиваються з такою високою інтенсивністю і з таким великим виділенням тепла, що з-за місцевого перегріву біля входу дуття фурми і днище швидко прогорають і потребують частої заміни. У зв'язку з цим збагачення дуття киснем можливе не більше ніж до 35%. Продуваючи чавун повітрям, збагаченим до 30% О 2, вдається одержати сталь із концентрацією азоту 0,008-0,005%, близьку за якістю до мартенівської. Повне виключення азоту з дуття можливо шляхом застосування кисню в сумішах з водяною парою або двоокисом вуглецю. Дисоціація Н 2 О і СО 2 сприяє поглинанню надлишку тепла і попереджає місцевий перегрів, зберігаючи фурми і днище від передчасного зносу. Азот у стали таким шляхом знижується до змісту ~ 0,002%. Добре видаляються фосфор і сірка. Продування чавуну газовими сумішами поширена на низці європейських заводів.

Киснево-конвертерний процес

Ідея окислення чавуну киснем зверху виникла при охолодженні металу в ковші в 1934 р. А. І. Мозговим. У промисловому масштабі вона була здійснена на заводах Австрії в Лінці і Донавіце в 1952-1953 рр.. З тих пір частка сталі, виплавленої в кисневих конвертерах, безперервно зростає. Спосіб полягає в обробці рідкого чавуну в глуходонних конверторах киснем, що подається при високому тиску (800-1200 кН / м 2) вертикальної фурмой, введеної через горловину (рис.1).
Застосування технічного кисню робить процес незалежним від складу чавуну; навіть при малому вмісті одного або кількох елементів, що дають найбільший прихід тепла (Si, Мn, Р), можна конвертувати чавун у сталь. Основна футерування та основні шлаки дозволяють успішно переробляти чавун з підвищеним вмістом фосфору і сірки. Киснево-конвертерний спосіб переробляють чавун будь-якого складу, однак найбільш вигідно наступне вміст домішок: 3,7-4,4% С; 0,3-1,7% Si; 0,4-2,5% Мп, 0,3% Р; 0,03-0,08% 5. Можливість конвертерного переділу мартенівського чавуну дозволяє спростити доменне виробництво даного заводу виплавкою одного виду чавуну для двох передільних цехів. Чавун з вмістом 0,2-0,3% фосфору продувають з проміжним зливом і наводкою нового шлаку. Кількість додається скрапу визначається змістом кремнію і марганцю в чавуні і його температурою; воно досягає 25-30% від маси чавуну. Залізна руда, що застосовується як охолоджувач, повинна містити менше 8% Si. Витрата вапна становить до 9% від маси металевої шихти.
Конвертери нової конструкції мають так звану «тигельні» форму, тобто робляться без роз'ємів. Цапфами, закріпленими на корпусі секторами або кільцем, конвертор спирається на станини. Для повертання 100-тонного конвертора ставлять два електродвигуни. Потужність кожного електродвигуна дорівнює 95 кВт. Футеровка кисневого конвертора - двошарова: шар, що примикає до кожуха, виготовлений з магнезитової цегли і служить декілька років, внутрішній шар, робочий, що замінюється при кожному ремонті, виконаний з смолодоломітового або смолодоломитомагнезитового цегли і витримує до 600 плавок.
Кисневе дуття подають вертикальної водоохлаждаемой фурмой, яку можна переміщати по висоті. Вона складається з трьох коаксіально зварених труб. По внутрішній трубі подається кисень, по зовнішніх - підводиться і відводиться охолоджуюча вода. Формування кисневої струменя проводиться мідної головкою з одним або декількома соплами. Сопло Ла-валя дозволяє подавати кисень із швидкістю більше 500 м / с.
Змінюючи відстань від фурми до поверхні ванни, управляють глибиною впровадження струменя і утворення зони контакту її з шлаком і металом. Окислювальні процеси в шлаку і на кордоні шлак - метал регулюють зміною витрати кисню. У реакційній зоні виникають високі температури, що досягають 2200-2400 ° С. Вони викликають випаровування заліза і його окислення в газах з виділенням з конвертера бурого диму. З цієї причини з газів кисневих конвертерів необхідно вловлювати пил, що складається з оксидів заліза.
Киснево-конвертерний цех складається з чотирьох прогонів - завантажувального, конвертерного і двох розливних. Розливні прольоти сучасних цехів мають машини лиття заготовок (МБЛЗ).
Киснево-конвертерний процес по хімізму не відрізняється від бесемерівського і томасовського. Тут також спочатку окислюється залізо, що утворюється закис заліза розчиняється в металі, переходить в шлак, утворюючи залізистий шлак, і окисляє домішки чавуну. Високий тиск дуття [(9,8-11,7) ∙ 10 5 кН / м 2] і його сильне окисне вплив в малій за обсягом реакційної зоні з високими температурами створюють умови для одночасного або практично одночасного окислення домішок, чавуну (51, Мп , С). Періоди окислення окремих елементів, типові для донної продувки чавуну повітрям, тут виражені слабо (рис. 226). Окислення кремнію закінчується за перші 3-5 хв. Марганець окислюється одночасно, проте з меншою повнотою, а потім частково знову відновлюється з шлаку.
Важлива особливість киснево-конвертерного процесу - можливість окислення фосфору незабаром після подачі кисню й подальше посилення дефосфорации. Це пояснюється швидким освітою необхідного вапняно-залозистого шлаку. Окислювання вуглецю також починається відразу після початку подачі дуття. Середня швидкість вигоряння вуглецю становить 0,4-0,5% с / хв. Інтенсивне виділення газових бульбашок піднімає рівень розплавів і створює режим заглибленою струменя. Десульфурація відбувається в менш сприятливих умовах, ніж дефосфорация, але успішніше, ніж при донному повітряному дуття, досягаючи 40%, причому до сірки переходить в гази у вигляді SО 2.
Можливість швидкого утворення основного шлаку на початку продувки дозволяє успішно переробляти фосфористі чавуни, отримуючи придатні для удобрення шлаки, багаті Р 2 Оз. Один із способів полягає в застосуванні кускового вапна. У конверторі залишають кінцевий шлак попередньої плавки, додають до нього до 1 / 5 загальної витрати вапна, продувають, вводячи поступово ще 20-25% СаО і залізну руду. У злитім після цього шлаку виявляється не менше 20% Р 2 О 5. Продовжуючи продувку, додають скрап, інша кількість вапна і залізну руду. За іншим способом (ОLP) вапно у вигляді порошку вдувають через кисневу фурму. Залізну руду завантажують перед продувкою і після зливу проміжного шлаку. У другому періоді додають скрап (охолоджувач), решту вапно і необхідна кількість залізної руди.
Застосування технічного кисню різко покращує якість конвертерної сталі, перш за все по азоту, концентрація якого знижується до 0,007-0,002%. Механічні властивості киснево-конвертерної сталі наближаються до властивостей мартенівської сталі і навіть перевищують їх.
В даний час освоєно виплавку кисневим конвертуванням маловуглецевої (киплячій і спокійною), рейкової, низьколегованої, динамной, трансформаторної, суднобудівної, електротехнічної та інших сталей.
Тепловий баланс переділу дозволяє переробляти великі кількості скрапу і використовувати залізну руду, що підвищує техніко-економічну ефективність киснево-конвертерного виробництва. Зі збільшенням ємності конвертерів до 300-350 т ефективність виробництва збільшується. Витрата на переділ киснево-конвертерним процесом - низький, основна частка в собівартості сталі - вартість матеріалів; будівництво і введення в дію конвертерів і конвертерних цехів здійснюється в більш короткі терміни і значно дешевше мартенівських. Ці особливості визначили на найближчий час киснево-конвертерне виробництво - основним напрямком розвитку сталеваріння.

Приблизний розрахунок кисневого конвертора

Розрахувати конвертер ємністю G = 150 т при продувці металу технічним киснем (99,5% О 2 +0,5% N2) зверху. Шихта містить 77% чавуну і 23% скрапу, склад яких і стали перед розкисленням наступний:
C
Si
Mn
P
S
чавун (77%)
3,8
1,0
0,9
0,2
0,05
скрап (23%)
0,1
-
0,5
0,04
0,04
середній склад шихти
2,759
0,72
0,763
0,033
0,045
сталь перед розкисленням
0,1
-
0,04
0,01
0,025
Витрата футеровки (періклазошпінелідний цегла) приймемо рівним 0,25% маси садки.
Розрахунок конвертера включає:
1) розрахунок матеріального балансу;
2) розрахунок основних розмірів конвертера;
3) розрахунок кисневої фурми;
4) розрахунок теплового балансу

Матеріальний баланс

Чад домішок визначимо як різницю між середнім вмістом елемента в шихті і в сталі перед розкисленням (розрахунок проводимо на 100 кг шихти).
Тепер визначаємо кінцевий склад шлаку.
Відповідно до практичними даними приймемо, що зміст FeO і Fe 2 O 3 в кінцевому шлаку відповідно дорівнює 15 і 5%. Тоді маса шлаку без оксидів заліза дорівнює 80% або за попередньою таблиці 10,379, а загальна маса шлаку L шл = 10,379 / 0 , 8 = 12,974 кг.
Маса оксидів заліза в шлаку дорівнює 12,974 - 10,379 = 2,595 кг, з яких 0,649 кг Fe 2 O 3 b 1.946 або FeO.
Таким чином, склад кінцевого шлаку наступний:
SiO 2
CaO
MgO
Al 2 O 3
Cr 2 O 3
S
MnO
P 2 O 5
Fe 2 O 3
FeO
кг
1,8865
6,623
0,446
0,3705
0,03
0,0286
0,933
0,0613
0,649
1,946
%
14,54
51,05
3,44
2,86
0,23
0,22
7,19
0,47
5,00
15,00
Окислиться заліза, кг:
До Fe 2 O 3 ... 0.649-0.197 = 0.452
До FeO ... 1,946
Тут 0,197 кг - кількість Fe 2 O 3, що надходить з різних джерел.
Надійде заліза з металу в шлак
1,946 ∙ 56:72 +0,452 ∙ 112:160 = 1,514 +0,319 = 1,833 кг.
Вихід придатного складе
100-5,645-0,5-1,0-1,833 = 91,022 кг
де 5,645 - чад домішок, кг;
0,5 - кількість заліза, що буря зі шлаком, кг;
1,0 - втрати заліза з викидами, кг;
1,833 - втрати заліза на утворення оксидів заліза в шлаку, кг.
Витрата кисню на окислювання заліза (визначаємо як різниця між масами оксиду та вихідного елемента):
(1,946-1,514) + (0,649-0,319) = 0,762 кг
Витрата кисню на окиснення всіх домішок
5,607 +0,762 = 6,369 кг.
Приймаючи коефіцієнт засвоєння подається в ванну кисню дорівнює 0,9, визначимо необхідну кількість технічного кисню на 100 кг садки
6,369 ∙ 22,4 / (0,995 ∙ 0,9 ∙ 32) = 4,98 м 3.
Витрата кисню на 1 т садки дорівнює 49,8 м 3 / т.
Кількість подається азоту одно
4,98 ∙ 0,005 = 0,025 м 3 або 0,031 кг.
Кількість неусвоенного кисню
(4,98-0,025) ∙ 0,05 = 0,248 м 3 або 0,354 кг.
Маса технічного кисню дорівнює
6,369 +0,031 +0,354 = 6,754 кг.

Визначення основних розмірів конвертера

Внутрішній діаметр D вн конвертера і глибина рідкої ванни в спокійному стані h і загальна висота H 1 залежать від його садки (рис. 2):
Садка, т
50
100
150
200
250
300
D вн
3,3
4,2
4,93
5,5
6,2
6,9
h
1,1
1,4
1,5
1,6
1,7
2,0
H 1
1,55
1,47
1,4
1,3
1,22
1,25
Товщину футеровки конвертера зазвичай приймають: конусної частини 508-888 мм; циліндричної частини 711-990 мм; днища 748-1120 мм.
Відповідно до наведених рекомендацій вибираємо D вн = 4,93 м і Н 1 / D вн = 1,4. Тоді висота робочого простору дорівнює
Н 1 = 4,93 ∙ 1,4 = 6,9 м.
Діаметр горловини приймаємо рівним
D r = 0,55 D вн = 0,55 ∙ 4,93 = 2,7 м
Висота горловини при куті її нахилу а = 60 ° дорівнює
Н r = (D вн - D r) tg60 ° = 0,5 (4,93-2,7) 1,732 = 1,93 м.
Обсяг конвертера знаходимо за спрощеною формулою
м 3.
Приймаючи товщину футерівки днища рівної δ ф = 1 м і товщину кожуха δ шкір = 0,03 м, визначимо загальну висоту конвертера
Н = 6,9 +1,0 +0,03 = 7,93 м.
Зовнішній діаметр конвертера при середній товщині футеровки стін δ ф.ст = 0,85 м і товщині кожуха δ шкір = 0,03 м дорівнює
D нар = 4,93 +2 ∙ 0,85 +2 ∙ 0,03 = 6,69 м

Розрахунок кисневої фурми

При розрахунку матеріального балансу було знайдено, що витрата технічного кисню на 1т садки повинен бути рівний 49,8 м 3. Загальна витрата кисню на садку 150т повинен бути рівний
49,8 ∙ 150 = 7470 м 3.
Приймаючи інтенсивність продувки рівною 8,38 ∙ 10 -5 м 3 / (кг ∙ с) знайдемо, що витрата кисню дорівнює
8,33 ∙ 10 -5 ∙ 150 ∙ 10 3 = 12,5 м 3 / с.
Тоді тривалість продувки дорівнює
7470:12,5 = 597,6 з (9,96 хв).
Тривалість паузи між продуваннями приймемо рівної 1080 з (18 хв). Тоді загальна тривалість циклу дорівнює
597,6 +1080 = 1678 с (27,96 хв).
Масова витрата технічного кисню на садку 150т дорівнює
6,754:100 ∙ 150 ∙ 10 3 = 10131 кг
тут 6,754 кг-маса технічного кисню, що витрачається на 100кг садки, запозичена з матеріального балансу, а його секундний витрата
10131:9,96:60 = 16,95 кг / с.
Далі, задаючись величиною тиску технічного кисню в цеху, визначаємо тиск кисню перед фурмой. Потім виробляємо розрахунок сопла. При многосопельной фурме витрата кисню ділимо на кількість сопел.
Для спрощених розрахунків діаметра циліндричного сопла шестісопельной фурми можна скористатися формулою Б. Л. Маркова
d = 7.13 ∙ 3 жовтня мм,
де v ф - витрата кисню на фурму, м 3 / с

Тепловий баланс

Прихід тепла:
1. Тепло, що вноситься чавунами (t ч = 1300 ° С):
Q ч = GD ч ч тв t пл. ч + L ч + з ч ж(t ч - t пл. год)]
Q ч = 150 ∙ 10 3 ∙ 0,77 ∙ [0,745 ∙ 1200 +217,22 +0,837 ∙ (1300-1200)] = 138,013 ГДж /,
де D ч = 0,77 - частка чавуну в шихті; год тв = 0,745 кДж - середня питома теплоємність твердого чавуну в інтервалі температур 0 1200 ° С; з ч ж = 0,837 кДж - середня питома теплоємність рідкого чавуну в інтервалі температур 1200 1300 ° С; L ч = 217,72 кДж / кг - прихована теплота плавлення чавуну; t ч = 1300 ° С - температура заливається чавуну; t пл. ч = 1200 - температура плавлення чавуну; G = 150 ∙ 10 3 - ємність конвертера.
2. Тепло, що вноситься скрапу (t ск = 20 ° С):
Q ск = з скD ск ∙ Gt ск
Q ск = 0,469 ∙ 150 ∙ 10 3 ∙ 0,23 ∙ 20 = 0,342 ГДж
де з ск = 0,469 кДж - питома теплоємність скрапу при t ск = 20 ° С; D ск = 0,23 - частка скрапу в шихті;
3. Тепло екзотермічних реакцій.
4. Витрата шлакоутворення:
SiO 2 → (CaO 2) SiO 2 ... 0,01543 ∙ 150 ∙ 10 ∙ 28:60 ∙ 2,32 = 5369,142
P 2 O 5 → (CaO) 3 P 2 O 5 ∙ CaO ... 0,00053 ∙ 150 ∙ 10 ∙ 142 ∙ 4,71 = 372,166
тут перша колонка - частка оксиду; третя і четверта - молекулярні маси елемента і з'єднання з дотриманням; п'ята - теплові ефекти реакції шлакоутворення, МДж / кг (табл. дані).
Витрата тепла
1. Фізичне тепло стали:
Q ст = D ст ∙ G ст твt пл ст + L ст + з ст ж (t ст - t пл ст)]
Q ст = 0,91022 ∙ 150 ∙ 10 3 [0,715000 +272 Б16 +0,837 (1600-1500)] = 191,946 ГДж
D ст ​​= 0,91022 - вихід сталі (см мат. Баланс); з ст ТБ = 0,7 кДж / (кг ∙ К) - питома теплоємність твердої сталі, середня в інтервалі температур 0 1500 ° С; з ст ж = 0,837 кДж / (кг ∙ К) - питома теплоємність рідкої сталі, середня в інтервалі температур 1500 1600 ° С; t пл ст = 1500 ° С - температура плавлення сталі; L ст = 272,16 кДж / кг - прихована теплота плавлення сталі.
2. Фізичне тепло стали, втрачає з шлаком:
Q ст _ шл = 0,005-150-10 3 [0,7-1500 +272,16 +0,837 (1600-1500)] = 1,054 ГДж
де 0,005 - втрати металу зі шлаком.
3. Фізичне тепло шлаку:
Q шл = 0,12974-150-10 3 (1,25-1600 +209,35) = 42,996 ГДж.
де 0,12974 - отримано шлаку, кг (див. мат. баланс); 1,25 кДж / (кг ∙ К) - теплоємність шлаку, середня в інтервалі температур 1500 1600 ° С; 209,35 кДж / кг - прихована теплота плавлення шлаку.
4. Тепло, що буря газоподібними продуктами реакцій з температурою t ух = 1550 ° С
Q ух = 0,0558 ∙ 150 ∙ 10 3 ∙ 2397,543 = 20,067 ГДж
i CO + SO ... (0,1384 + 0,0002) 3545,34 = 491,384
i CO ... 0,8006 ∙ 2200,26 =. 1761,308
i H O ... 0,012-2758,39 = 33,107
i O ... 0,0444 · 2296,78 = 101,977
i N ... 0,0045 · 2170,55 = 9,767
i ух 1550 = 2397,543 кДж / м 3
Ентальпія газів при t ух = 1550 ° С визначають за таблицею
5. Тепло, втрачає з буря частками Fe 2 O 3
Q Fe O = 0,02143 · 150.10 3 (1,23 · 1600 + 209,36) = 7,0 ГДж
0.02143 - Fe 2 O 3 в дим.
6. Втрати тепла випромінюванням через горловину конвертера:
під час продування:
Q изл. 1 = 5,7 ГДж
під час паузи:
Q изл. 2 = 5,7 ГДж
Сумарні втрати тепла випромінюванням:
Q изл = 2,4 +3,48 = 5,88 ГДж
7. Тепло, що акумулюється футеровкой конвертера.
Під час паузи внутрішні шари футеровки конвертера ох лаждаются, віддаючи тепло випромінюванням через горловину, а під час продувки знову нагріваються, акумулюючи тепло. Розрахунок цієї велічійи проводять методом кінцевих різниць.
Для спрощення розрахунків приймаємо, що температура внутрішньої поверхні футеровки і товщина останньої скрізь однакові (δ поч = 0,9 м для нової і δ кон = 0,45 м для зношеної футеровки). Оскільки найбільші втрати будуть при тонкій футеровці, приймаємо в розрахунку, що періклазошпінелідная футеровка має товщину δ ф = = 0,45 м.
У першому наближенні приймаємо розподіл температури по товщині футеровки в кінці періоду продувки лінійним, причому t вн = 1500 ° С, а t нар = 400 ° С. Тоді при середній температурі футеровки t ф = 0,5 (1500 +400) = 950 ° С. Коефіцієнт теплопровідності періклазошпінелідной футеровки дорівнює λ Ф = 4,17-0,0011 ∙ 950 = 3,125 Вт / (м · К).
Щільність періклазошпінелідной футеровки ρ ф = 3150 кг / м 3, питома теплоємність із ф = 920 Дж / ​​(кг · К), коефіцієнт температуропровідності α = 3,125 / (3150.920) = 1,0 · 10 3 м 2 / с.
Розіб'ємо футеровку на 25 елементарних шарів, кожен з яких має товщину:
x ср = 0,45 / 25 = 0,01 8
Тривалість елементарного інтервалу часу
Δ τ = (Δ x) 2 / 2 α
Δ τ = x ф 2 / 2α ф = 0,018 2 / 2.1, 0.10 -6 = 162 с.
Число елементарних інтервалів часу: у період продувки k 1 = 597,6 / 162 = 3,69 ≈ 4; в період паузи k 2 = 1080/162 = 6,67 ≈ 7.
У період продувки температура внутрішніх поверхонь футеровки незмінна і дорівнює 1500 ° С. Протягом паузи температура внутрішньої поверхні футеровки зменшується за рахунок втрат тепла випромінюванням.
Знаходимо коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням
α изл = Вт / (м 2 · К),
де площа внутрішньої поверхні футеровки конверті
ра визначаємо за формулою

F вн = π D вн Н 1 + π D вн 2 / 4 = 3,14 · 4,93 · 6,9 +3,14 ·: 4,93 2 / 4 = 125,9 м 2
Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від зовнішньої поверхні футеровки конвертера знаходимо за формулою
α = 10 +0,06 t ст
Приймаються середню температуру зовнішньої поверхні рівної 300 ° С
α конв = 10 +0,06 · 300 = 28 Вт / (м 2 · К)
Початковий розподіл температури знаходимо відповідно до прийнятого лінійного розподілом температури по товщині футеровки в ло, аккконце періоду продувки.
Тепло, акумульоване футеровкой конвертера
Q акк = V ф ρ ф з ф (t ф кон - t ф поч) = 22,66231 50 920 (1220,3-1196,4) = 1,38 ГДж
тут V ф = F вн · 10 x = 125,9 · 10.0, 018 = 22,662 м 3
t = ° С
t ° С
8. Втрати тепла теплопровідністю через футеровку
Q тепл =
F нар - площа зовнішньої поверхні стіни, м 2
Q тепл = (3,14 · 6,69 · 7,93 + 3,14 · 6,69 2 / 4) · х · 597,6 = 0,85 ГДж.
9. Втрати тепла на охолодження кисневої фурми
Приймаючи зовнішній діаметр фурми рівним d = 0,2 м, глибину її опускання 5,8 м, а величину потоку тепла на фурму q = 348,9 кВт / м 2, визначаємо втрати тепла з охолоджувальною водою:
Q Ф = 348,9 · 10 3 · 3,14 · 0,2 · 5,8 · 597,6 = 0,76 ГДж
Результати розрахунків теплового балансу конвертера представимо у вигляді таблиці. Як випливає з таблиці, є деякий надлишок приходу тепла (1,846 ГДж або 0,68%). Це призведе до деякого збільшення температур металу, шлаку і футеровки. В іншому випадку (нестачу тепла) розрахунок слід повторити, передбачаючи заходи для збільшення прохідній частині балансу.
Тепловий баланс конвертера
стаття приходу
ГДж (%)
стаття витрати
ГДж (%)
Фіз. тепло
чавуну
скрапу
Тепло екзотермічних реакцій
Тепло шлакоутворення
Разом
138,013 (50,48)
0,324 (0,12)
129,300 (47,30)
5,741 (2,10)
273,378 (100,0)
Фіз. тепло
стали
сталі, що втрачається з шлаком
шлаку
Тепло, що буря газами
Тепло, що буря частками Fe 2 O 3
Втрати тепла випромінюванням
Тепло, акумульоване кладкою
Тепло, що втрачається теплопровідністю
Тепло, що втрачається з охолоджувальною водою
Надлишок
Разом
191,946 (70,21)
1,054 (0,39)
42,996 (15,73)
20,067 (7,34)
7,00 (2,56)
5,48 (2,00)
1,38 (0,50)
0,85 (0,31)
0,759 (0,28)
1,846 (0,68)
273,378 (100,0)

Список використаних джерел

1. Металургійна теплотехніка. У 2-х томах. 1. Теплові пристрою в чорній металургії: Підручник для вузів / Філімонов Ю. П., Старк С. Б., Морозов В.А. - М.: Металургія, 1974, 520 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
62.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Металургійна галузь України
Металургійна промисловість Чорна металургія
Оптимізація системи оплати праці на агломераційних фабриках ВАТ Гірничо металургійна компанія Норільський
© Усі права захищені
написати до нас