Тепловой расчет дуговой печи

 

 

= 3,08 МВт · ч;

= 3,5 МВт · ч;

;

= 8,7 МВт · ч;

= 1,08 МВт · ч;

= 3,5 МВт · ч;

= 27,6 МВт · ч;

= 3,08 МВт · ч;

= 5,3 МВт · ч;

= 3,5 МВт · ч;

= 1,7 МВт · ч;

;

;

;

.

 

 

 

 

 

Таблица 8 - Энергетический баланс плавки

 

Приход	ГДж	%	Расход	ГДж	%
Металл предыдущей плавки	11,1	5,8	Сталь в ковше	99,5	51,5
Шлак предыдущей плавки	12,6	6,5	Металл оставленный	11,1	5,8
Электроэнергия	121,7	63,0	Шлак скаченный	18,9	9,8
Реакции окисления	31,2	16,2	Шлак оставленный	12,6	6,5
Энергия дожигания	3,9	2,0	Тепловые потери	4,3	2,2
Физическое тепло шихты	12,6	6,5	Вода	4,1	2,1
			Газы	25,3	13,1
			Электроды	0,4	0,2
			Электрические потери	6,1	3,2
			Невязка	10,8	5,6
Сумма	193,1	100,0	Сумма	193,1	100,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Энергетический режим плавки

 

График энергетического режима работы дуговой печи определяет изменение по ходу плавки количества электрической энергии, потребляемой ДСП. Электропечной трансформатор обеспечивает дискретное (ступенчатое) изменение электрической мощности. Поэтому график  энергетического режима ДСП представляет собой совокупность ступеней электрической мощности, определяемых конкретно для данного периода плавки. Для обеспечения условия теплового равновесия футеровки (Тср=const) её тепловоспринимающая способность должна быть согласована с излучательной способностью, выражаемой плотностью теплового потока дф-т, излучаемого нагретой до рабочей температуры Тф футеровкой на нагреваемую металлошихту с переменной температурой (закон Стефана-Больцмана):

дф-т=Епр*σо*(Тф4-Тм4)

где  σо=5,67*10-14 МВт/(м2*К4) – постоянная Стефана-Больцмана;

Епр=[1/Eш+(1/Еф-1)*хф-т] – приведенная степень черноты для замкнутой системы двух поверхностей – футеровка «свободного» пространства дуговой печи и металошихта;

Еш и Еф –степень черноты «серых» поверхностей металлошихты и футеровки соответственно;

Хф-т=Sш/Sф – угловой коэффициент, характеризующий долю лучистого потока с поверхности футеровки площадью Sф , попадающую на поверхность металлошихты площадью Sш;

 

 

Блок-схема алгоритма разработки энергетического баланса приведена на рисунке 1

Рисунок 1 – Блок-схема алгоритма разработки энергетического режима

                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5. Энергетически необходимая мощность ДСП.

                Выбор  мощности трансформатора.

 

Энергетически необходимую мощность ДСП  рассчитывают по мощности затраченной в период расплавления   твердой шихты (энергетический период плавки),т.к. в этот период печь работает с максимальной нагрузкой. По рассчитанному значению мощности затраченной в энергетический период ,определяют необходимую мощность трансформаторов и тиристорных выпрямительных агрегатов.

 

Sн=  (  ΣWпол   + Р2тп ) : τэ  : ( ήэ · λ ·Ки  )     (42 )

 

где Sн – искомая мощность, МВ*А;

ή = 0.95 – электрический КПД;

λ= 0.85  -  коэффициент мощности;

Ки=1     -  средний коэффициент использования мощности;

Р2тп = К2 · 0.14 0.67mo – мощность тепловых потерь за энергетический период ,МВт;

К2 = 5 –коэффициент, учитывающий возможное изменение мощности тепловых потерь в зависимости от конструкции и др.;

Wпол = mo · Кр ·W2ут – полезная мощность в энергетический период плавки;        (43 )

mo =  100 т  - номинальная вместимость ДСП;

Кр = 1,05 – расходный коэффициент металлошихты;

W2ут = 0,2 – удельный теоретический расход энергии.

После подстановки формулы (43 ) получим: Wпол = 100 · 1.05 · 0.2 = 21,0 МВт.ч

Время энергетического периода по данным БМЗ:

τэ = 0,60 ч.

Р2тп = 5 · 0.140.67  · 100  = 17,0 МВ.т. ; После подстановки формулы (42 ) получим:

Sн=  (  26,1 + 17,0 )  : 0,60 :  (0,95 · 0,85 · 1 ) = 64,1 МВ.А

Wуд = 21,0  :  100 =0,21 МВт.ч

Выбираем электропечной трансформатор, трехфазный, с принудительным охлаждением с циркуляцией масла  через теплообменник, переключение под нагрузкой:       ЭТЦН – 160000/35,      S = 75  МВ.А.

 

 

 

 

 

 

З а к л ю ч е н и е

 

Целью данного курсового проекта было произвести тепловой расчет дуговой сталеплавильной печи садкой 100 т.

Были определены полезная энергия, вводимая в печь и соответственно тепловые потери через элементы конструкции печи по периодам.

Была сделана диаграмма энерготехнологического режима выплавки в ДСП.

Рассчитана энергетическая мощность ДСП которая составила 64,1 МВА. Выбран трансформатор оптимальной мощности – 75 МВА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               Л и т е р а т у р а

 

 

1. А.В. Егоров “Расчет мощности и параметров электросталеплавильных печей” – Москва, МИСиС 2000г.
2. В.И. Тимошпольский, И.А. Трусова, АБ. Стеблов, И.А. Павлюченков “Теплообмен и тепловые режимы в промышленных печах” – Минск, «Высшая школа» 1992 г.

3. Конструкции и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. /Григорьев В.П., Нечкин А.В., Егоров А.В. и др.- М.: Изд. МИСиС, 1995.