Курсовая работа (т): Расчет дуговых печей

Удельная теплоотдача с поверхности кожуха при t^//₃ = 160⁰С, q^//₀=2520 Вт/м², что незначительно отличается от значения q^//, поэтому уточнение расчета не требуется. Остается только проверить температуру на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоев для того, чтобы убедиться, что на теплоизоляционном слое температура не будет превышать максимальной температуры его применения.

Перепад температуры в огнеупорном слое футеровки:

Интересующая температура t2 = t1 - = 1600 - 512 = 1088 0C, что вполне допустимо для легковесного кирпича типа ШЛБ - 1,3.

Внешняя поверхность футеровки пода составляет:

Тепловые потери через футеровку подины:

Искомые суммарные тепловые потери через футеровку:

Определить тепловые потери излучением через рабочее окно с водоохлаждаемой дверцей дуговой сталеплавильной печи емкостью 175 т (рис. 1).

Поверхность, воспринимающая излучение из печной камеры определяется приближенно:

Размеры окна: В=900 (мм), S=150 (мм), h=1100 (мм), s=150 (мм)

Среднюю расчетную температуру излучающей поверхности печной камеры для периода расплавления примем равной t = 1450⁰C. По (приложение 1, табл. 1-4) при t = 1450⁰C удельные потери излучением составляют 410 кВт/м². Тогда тепловые потери излучением через рабочее окно:

Полученное значение потерь излучением через рабочее окно составляет около 50% тепловых потерь через футеровку печи. Для снижения потерь рекомендуется наносить на внутреннюю поверхность водоохлаждаемой дверцы небольшой по толщине (30-50 мм) слой огнеупорной обмазке, за счет чего возможно уменьшить тепловые потери излучением через окно в 2-3 раза.

5. Тепловые потери с газами

Определить тепловые потери с газами дуговой сталеплавильной печи емкостью 175т, если подсос холодного воздуха в печь в среднем составляет при нормальных условиях J = 6275 м³/ч.

Принимается t_ср выходящих из печи газов 1500 ⁰С, определяем среднюю удельную теплоемкость воздуха. По табл. 1-5 (приложение 1) удельная теплоемкость воздуха c_в при 0 ⁰С составляет 0,278, а при 1000 ⁰С - 0,354 Вт×ч/(кг×⁰С). Интерполируя данные табл. 1-5 получаем удельную теплоемкость воздуха при

Масса проходящего через печь воздуха:

где g₀ = 1,293 кг/м³ - плотность воздуха при 0 ⁰С.

Искомые тепловые потери с газами:

6. Тепловые потери в период межплавочного простоя

Коэффициент неучтенных потерь приравнивается равным 1,15. Определяем искомые потери, используя полученные в предыдущих примерах: Q_ф, Q_изл, Q_в

. Энергетический баланс периода расплавления

Для нашего случая принимаем в расчете t_пр= 40 мин = 0,667 ч.

Энергию экзотермических реакций периода расплавления можно оценить значением, приблизительно равным 20% полезной энергии периода расплавления.

По данным примера 2 полезная энергия периода расплавления составляет 76181кВт×ч, тогда:

искомое количество электроэнергии при h_эл= 0,9 равно:

Удельный расход электроэнергии на 1т жидкого металла:

Удельный расход электроэнергии на 1т металлической завалки:

8. Определение мощности печного трансформатора Принимая длительность расплавления под током t_р.т= 1,5 ч определяет среднюю активную мощность печи в период расплавления:

принимая расчетные значения Cosj = 0,7 и K_исп = 0,85, определяет необходимую кажущуюся мощность печного трансформатора:

9. Выбор напряжения печи и диаметра электрода

Выбор диаметра электрода дуговой печи емкостью 175т.

Принимая верхнюю ступень вторичного напряжения U₂=675 В, определяем номинальный ток печи:

Принимая допустимую плотность тока D = 8 А/см², определяем диаметр графитированного электрода:

10. Упрощенная методика составления энергетического баланса периода расплавления

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 по ГОСТ 9680-77: 100000

Заключение

В ходе курсовой работы были получены практические навыки по расчету: геометрических параметров ДСП, необходимого количества теплоты для расплавления, в печи основного типа, металла весом 175 тонн, тепловых потерь через футеровку и рабочее окно дуговой сталеплавильной печи, мощности трансформатора и напряжение печи.

Список используемых источников

1. Электротехнологические промышленные установки: Учебник для вузов / И.П. Евтюхова, Л.С. Кацявич, Н.М. Некрасова, А.Д. Свенчанский; Под ред. А.Д. Свенчанского. - М.: Энергоиздат, 1983. - с., ил.

. Методические указания к курсовой работе (курсовому проекту) для студентов специальности 18.05.00 электроэнергетического факультета. - Саратов: СГТУ, 2000. - 33 с.