Хороший автор, учитывает все пожелания, обращайтесь!
Информация о работе
Подробнее о работе
Тепловые потери конвертеров
- 18 страниц
- 2020 год
- 1 просмотр
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Введение 3
1. Особенности тепловой работы кислородного конвертера 4
2. Расчёт тепловых потерь конвертера 7
3. Тепловой баланс конвертерной плавки 8
4. Потери тепла через футеровку конвертера, через горловину, на нагрев воды, охлаждающей фурму 10
5. Анализ метода расчёта тепловых потерь 15
Заключение 17
Список литературы 18
1. Особенности тепловой работы кислородного конвертера
Источниками теплоты в кислородно-конвертерном процессе является энтальпия жидкого чугуна и теплота, выделяющаяся в процессе химического взаимодействия окислителя с элементами шихтовых материалов.
Кислородный конвертер как теплотехнический агрегат относится к печам — теплогенераторам. Это связано с тем, что выделение основного количества теплоты, необходимой для нагрева металла до заданной температуры выпуска и компенсации всех тепловых потерь, происходит главным образом за счет выделения химической теплоты непосредственно в объеме металлической ванны конвертера.
Общее уравнение, характеризующее тепловую работу конвертера, может быть представлено в виде:
Нж+Qэкз = Hт+Hу.г+qпτ,
где Нж — энтальпии жидкого чугуна, металла, шлака и уходящих газов соответственно; Qэкз — теплота экзотермических реакций; Нт — энтальпия металла и шлака; τ — длительность периода плавки; Ну.т — энтальпия уходящих газов; qп – все виды тепловых потерь.
...
2. Расчёт тепловых потерь конвертера
Для расчёта тепловых потерь конвертера использовали методику расчёта теплопередачи через плоскую многослойную стенку при стационарном тепловом потоке [1,2].
По результатам анализа динамики разрушения футеровки конвертера были составлены модели изменения во времени средней толщины и площади внутренней поверхности футеровки. Использовав полученные модели, в соответствии с выбранными методиками провели математическое моделирование величины тепловых потерь в ходе кампании (см. рисунок 1). Для перехода к относительным единицам измерения выполнен расчёт приходной части теплового баланса конвертерной плавки стали марки 3ПС, составляющей приблизительно 122 ГДж/плавку
Рисунок 1. Изменение тепловых потерь конвертера через футеровку и кожух в ходе его кампании Установлено, что увеличение тепловых потерь конвертера происходит экспоненциально, а их величина изменяется почти в 3 раза от 0,9% до 2,8% от прихода теплоты.
...
3. Тепловой баланс конвертерной плавки
Выплавка стали заданной марки конвертерным способом определяется составом шихты, требованиями технологического и теплового режима плавки. Тепловой режим плавки оценивается тепловым балансом, т. е. соответствием прихода и расхода тепла на процесс. Конвертерная плавка осуществляется без потребления внешнего топлива. В этих условиях основными составляющими приходной части теплового баланса плавки являются:
1. Физическое тепло чугуна. Физическое тепло 1 кг чугуна Qчуг определяется как сумма энтальпии твёрдого чугуна, нагретого до температуры плавления 0,74 tпл (где 0,74 – теплоёмкость твёрдого чугуна, кДж/(кг . К), теплоты плавления (около 217 кДж/кг) и энтальпии жидкого чугуна при данной конкретной температуре нагрева tфакт = 0,87(tфакт-tпл), где 0,87 – теплоёмкость жидкого чугуна, кДж/(кг . К). Таким образом:
Qчуг = 0,74tпл + 217 + 0,87 (tфакт – tпл), кДж/кг
Температура плавления чугуна зависит от его состава и в среднем принимается равной 1175 0С.
...
4. Потери тепла через футеровку конвертера, через горловину, на нагрев воды, охлаждающей фурму
Величина этих потерь зависит от степени разгара футеровки, от организации ведения плавки, продолжительности остановок продувки для отбора проб, от конструкции фурмы и т. д. и составляет обычно 3 – 5 % от общей величины прихода тепла.
Кроме перечисленных основных потерь, для точных расчётов необходимо учитывать тепло:
- на разложение окислов железа, вносимых с шихтой;
- на разложение карбонатов, содержащихся в небольшом количестве в извести;
- на нагрев и испарение влаги шихты;
- содержащееся в каплях металла и шлака, вылетающих из конвертера (выбросах) и т. п.
Если принять, что шихта состоит только из жидкого чугуна, то, произведя соответствующие расчёты, можно убедиться, что приход тепла существенно превышает расход. Для того, чтобы избежать ненужного перегрева стали (при перегреве быстро разрушается футеровка, металл насыщается газами и т. п.), в ванну вводят охладители.
...
5. Анализ метода расчёта тепловых потерь
Эффективность технологии конвертерной плавки во многом определяется полнотой использования энергетических возможностей самого процесса. Для обеспечения наиболее рациональной схемы работы конвертеров необходимо обеспечение сбалансированности шихты в тепловом отношении, что требует с учетом износа футеровки (и в связи с этим увеличением теплопотерь) производить коррекцию тепловой стороны процесса по ходу кампании конвертера с учетом расчета этих потерь в конкретный период его работы. Совершенно очевидно, что для оптимизации параметров и расчета шихты на предстоящую плавку необходимо учитывать как приходную, так и расходную части теплового баланса процесса в целом. Одной из определяющих технологию статей расходной части теплового баланса являются тепловые потери, которые существенно влияют на определение задаваемых параметров процесса на завершающем этапе плавки (на повалке).
...
1. Абрамович, Б. Г. Интенсификация теплообмена излучением с помощью покрытий / Б.Г. Абрамович, В.Л. Гольдштейн. - М.: Энергия, 2019. - 256 c.
2. Автономные и специальные системы кондиционированя воздуха. Теория, оборудование, проектирование, исп. - Москва: Наука, 2015. - 460 c.
3. Адрианов, В. Н. Основы радиационного и сложного теплообмена / В.Н. Адрианов. - М.: Энергия, 2014. - 464 c.
4. Александров, А. А. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики / А.А. Александров, К.А. Орлов, В.Ф. Очков. - М.: МЭИ, 2019. - 232 c.
5. Алексеев, С. В. Низкотемпературные тепловые трубы для космической техники. В 2 томах. Том 1. Проблемы обеспечения работоспособности / С.В. Алексеев, Б.И. Рыбкин, И.Ф. Прокопенко. - М.: Новости, 2014. - 240 c.
6. Атомное энергомашиностроение. - Москва: СИНТЕГ, 2018. - 322 c.
7. Протопопов Е.В. Анализ методов расчёта тепловых потерь кислородного конвертера для оптимизации технологии плавки / Е.В. Протопопов, И.П. Герасименко, С.А. Филиппенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2012. – №7. – С. 89-93.
8. Баптизманский В.И. Тепловая работа кислородных конвертеров / В.И. Баптизманский, Б.М. Бойченко, В.П. Черевко. – М.: Металлургия, 1988. – 174 с.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
