Розрахунок плавильного простору печі
Розрахунок основних розмірів електродугової печі для плавки сірого чавуну, техніко-економічні показники її роботи. Основні значення теплопровідності та теплового балансу дугової печі, розрахунок вмісту металу та витрат тепла. Електричний розрахунок печі.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | практическая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 21.02.2015 |
Размер файла | 233,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Розрахунок основних розмірів печі
Ванна печі виконується сферичною; об'єм її повинен бути достатнім для того, щоб вмістити весь рідкий об'єм металу та шлам. Об'єм шлаку займає приблизно 10% об'єму металу. На кресленні 1 показана форма плавильного простору сучасної печі. Вона сферо конічна з кутом а=45о між твірною та віссю конуса. Об'єм конуса, який займає рідкий метал, обмежується рівнем С, вище якого лежить рівень шлаку, а вище - рівень порогу робочого вікна В. Рівень відкосів череня А роблять на 40-100мм вище рівня порогу С з тим, щоб шлак, який зкачують не торкався стін печі.
Основні розміри плавильного простору печі знаходять, виходячи з її заданої місткості (ваги рідкого металу) G, т.
В даному курсовому проекті використовується електродугова піч з кислою футеровкою номінальною місткістю 12т для плавки сірого чавуну.
Об'єм чавуну у ванні, V :
V = a * G , м3 (1.1)
де, а - питомий об'єм рідкого сірого чавуну (а = 0.145 м3 /т)
V = 0,145* 12 = 1,746 м3
Повний об'єм ванни до порогу робочого вікна:
V1 = V + + e * V , м3 (1.2)
де , b = 0,05-0,1 - маса шлаку в долях маси металу (кратність шлаку),
c = (2,8-3,2) т/ м3 - густина рідкого шлаку,
e = 0,1-0,15 - допоміжний об'єм ванни у долях об'єму рідкого металу.
V1 = 1,746 + + 0,1 * 1,746 = 2,3206 м3
Повна висота ванни Н, м, до рівня порогу робочого вікна може бути розрахована з емпіричної формули (для ванн з а=45о)
H = A*G0,25 ,м (1.3)
де, А - коефіцієнт, =0,38 - для печей з кислою футеровкою.
Н = 0,38* 120,25=0,707 м
Висота ванни складається з висоти її конусної Н1=0,8Н та сферичної Н2=0,2Н частини.
Н1=0,8*0,707= 0,5656 м
Н2=0,2*=0,707= 0,1414 м
Діаметр ванни на рівні порогу робочого вікна може бути розрахований з виразу:
d1 = 0,89H+ ,м (1.4)
d1 = 0,89*0,707+ = 2,617 м
Діаметр плавильного простору на рівні відсотків Д1 може буди підрахований по формулі:
Д1=d + 2 ?H ,м (1.5)
де, ?H = (0,14-0,15)Н - для печей місткістю до 20т
Д1 = 2,617 + 2*0,15*0,707= 2,815м
Висота плавильного простору від рівня відкосів до п'ят склепіння, К, м:
К= (0,45-0,40) Д1 ,м
К = 0,45 *2,815= 1,268 м
Верхній діаметр плавильного простору Д2:
Д2=Д1+2m(К-?H), м (1.6)
де, m=0,07-0,08 - для печей місткістю до 20т
Д2=2,815+2*0,07(1,268-0,14*0,707) = 2,979, м
Стріла склепіння ?К,м :
?К = (0,1-0,12) Д2, м
?К = 0,1* 2,979=0,298 м
Ширина робочого вікна М,м :
М = р*Д1 , м (1.7)
де, р = 0.3-0.26 для печей місткістю 15-40т
М = 0,3*2,815= 0,845 м
Висота робочого вікна N,м :
N = (0,65-0,7)M , м
N =0,65* 0,845=0,55 м
Стріла арки робочого вікна ? N, м:
? N = (0,13-0,14)М, м
? N = 0,13*0,845=0,109 м
Товщина череня Е,м дорівнює:
Е= (0,39-0,40) * ,м (1.8)
Е = 0,4 * = 0,61 м
З найденого розміру на теплоізоляційний шар припадає 0,15-0,20м для печей місткістю 15-40т. Залишок припадає на шар вогнетривкої цегли, та набивної частини череня.
Діаметр кожуха печі Дк перебільшує діаметр плавильного простору Д1 на подвійну товщу футеровки в основі стін:
Дк = Д1+2(Ро+Рт) , м (1.9)
Таблиця 1 - Рекомендовані товщини вогнетривкого шару (Ро) і теплоізоляційної (Рт) футеровки стін та товщини склепіння (L)
Шар футеровки |
Товщина футеровки(м) для печей місткістю, т |
||||
0,5-1,5 |
3,0-10,0 |
15,0-40,0 |
Більше 40 |
||
Ро |
0,23 |
0,3 |
0,35-0,4 |
0,4-0,45 |
|
Рт |
0,10 |
0,1-0,15 |
0,15-0,2 |
0,2 |
|
L |
0,23 |
0,23 |
0,3 |
0,38-0,46 |
Дк = 2,815+ 2(0,35+0,15) = 3,815 м
Зовнішній діаметр кожуха Дк.з, м :
Дк.з. = Дк+2К ,м (1.10)
де, К - товщина листового заліза кожуха. Для печі місткістю 6-12т.
К= 0,018-0,020 м
Дк.з. = 3,815+2*0,020 = 3,855 м.
Виконання череня:
Діатомова засипка - 0.02 м
Шамот легковагий 2х113 - 0.226 м
Динасова цегла - 2х113 - 0.226 м
Набивка - 0.138 м
Всього - 0.61 м
Виконання стін:
Азбест - 0.02 м
Шамот легковагий 3х65 - 0.195 м
Динасова цегла 2х113; 1x65 -0.291 м
Всього - 0,506 м
Склепіння з динасової цегли - L = 0.23 м
електродуговий піч теплопровідність плавильний
2. Тепловий баланс
Тепловий баланс дугової печі уявляє собою порівнювання кількості підведеної енергії і витрати енергії за період плавки. Особливість роботи дугової печі є те, що вогнетривка кладка стін та склепіння з кожною плавкою зношується і тоншає. Тому теплові втрати через стіни і склепіння рекомендується або розраховувати для двох крайніх випадків - для нової вогнетривкої кладки з початку роботи стін та склепіння і для зношеної на половину товщини вогнетривкої кладки в кінці роботи печі, або вводити в розрахунки втрат 0.75 товщини вогнетривкої кладки ( при пускаючи, що до кінця кампанії кладка може зноситися на 50% первинної її товщини). До футеровки череня ці рекомендації не відносяться, по скільки по умовам технологічного процесу черінь дугової сталеплавильної печі після кожної плавки заправляють свіжим вогнетривким порошком і товщина вогнетривкої частини футеровки череня за час експлуатації печі істотно не змінюється.
Приймаємо, що для плавки сірого чавуну в печі з кислою футеровкою, яка загружається зверху, слідуючи тривалість операцій, год. - хв.:
Очистка та заправка печі - 0-15 год. - хв;
Завалка - 0-10 год. - хв;
Розплавлення - 1-20 год. - хв;
Випуск -0-10 год. - хв;
Всього - 1-55 год. - хв;
Прихід теплоти
Теплота окиснення електродів
При згоранні 1кг вуглецю виділяється 33500 кДж теплоті і якщо угар електродів за плавку рівняння дел, тоді:
Qoe=0,6*33500* дел*G (2.11)
Коефіцієнт 0,6 враховує, що не вся теплота від горіння електродів виділяється у середині печі. Витрату електродів дел приймають для кислого процесу графітовані електроди 4-6 кг\т рідкого металу. Приймемо 6 кг\т рідкого металу.
Qoe=0,6*33500*6*12=1206000 кДж = 335 кВт*г
Теплота екзотермічних реакцій Qекз для звичайної плавки в печі з кислою футеровкою приймають 2% від загальної кількості приходу теплоти:
Qприх=W+335+0,02(W+335), кВт*г
Витрати теплоти
Тепловий вміст металу
Теплота, яка необхідна для нагріву до температури плавлення, для розплавлення і перегріву до заданої температури металу або шлаку, визначається по формулі:
Qмет=G[C1(tпл-to)+q+C2(tпер-tпл)], кДж (2.12)
де, G - маса матеріалу, кг;
C1 - середня питома теплоємкість матеріалу в інтервалі від початкової температури до температури плавлення , кДж(кг*К);
tпл - температура плавлення, Со;
to - початкова температура, Со;
q - скрита теплота плавлення, кДж\кг;
C2 - середня питома теплоємкість рідкого матеріалу в інтервалі від температури плавлення до завданої температури перегріву , Со;
Qмет=12000* [0,703* (1350-20)+68+0,816* (1450-1350)] = 12930720*2,78*10-4= 3594,74 кВт*г
Тепловий вміст шлаку Qшл, приймаючи кратність шлаку 0,05:
Qшл = (1,09* (1400-20)+209,4) *12000*0,05 = 1028160*2,78*10-4=285,83 кВт*г
Теплота ендотермічних реакцій Qенд . Головним ендотермічним процесом в дугових печах є окиснення вуглецю рудою. На 1 кг вуглецю, який окислюється, затрачують 6814,7 кДж теплоти. При окисненні 0,2% вуглецю потрібно:
Qенд= 6814,7*0,002*G, кДж (2.14)
Qенд=6814,7*0,002*12000 = 163552,8 кДж
На інші ендотермічні реакції при кислому процесі встрати теплоти складають приблизно половину цієї величини. Всього на ендотермічні реакції:
Qенд = 1,5* Qенд кВт *г
Qенд = 1,5*163552,8=245329,2 кДж = 68,147 кВт *г
Витрати крізь кладку
Теплопровідність вогнетривких матеріалів визначаємось зводячись на таблиці 2 і 3.
Таблиця 2 - Розміри футеровки печі
Частина футеровки печі |
Найменування шару |
Товщина шару S,м |
Площа, м2 |
|||
Внутрішня Fвн |
Зовнішня Fзов |
Розрах. Fр |
||||
Стінки |
Динасова цегла |
0,291x0.75 =0,218 |
11,5527 |
16,5462 |
13,83 |
|
Шамот Легкований ШЛБ-1.0 |
0,195 |
16,5462 |
19,15 |
17,8 |
||
Азбест БТ |
0,02 |
19,15 |
------------- |
19,15 |
||
Черінь |
Динасова Цегла (кладка+ набивка) |
0,364 |
10,04 |
15,894 |
12,63 |
|
Шамот легковагий |
0,226 |
15,894 |
19,765 |
17,72 |
||
Діатомова засипка |
0,02 |
19,765 |
------------- |
19,765 |
||
Склепіння |
Динас |
0,23x0.75 =0.17 |
5,36 |
------------- |
5,36 |
Тепловий опір стінки
Таблиця 3 - Дані для розрахунку теплового опору стінки
Шар стінки |
S,м |
Fр, м2 |
tсер,Co |
л, Вт\м |
||
Розрах.формул |
Одерж.знач. |
|||||
динас |
0,218 |
13,01 |
1000 |
1,4+0,66*10-3 tсер |
2,06 |
|
Шамот легковагий |
0,195 |
15,57 |
400 |
0,15+0,28*10-3 tсер |
0,262 |
|
Азбест БТ |
0,02 |
19,15 |
100 |
0,128+0,255*10-3 tсер |
0,154 |
F=П(R+r) м2 (2.15)
Fp = м2 (2.16)
Виходячи з креслення форми плавильного простору дугової електропечі отримали необхідні розміри для розрахунку:
F1=3,14 = 11,5527 м2
F3=3,14 = 16,5462 м2
F4=3,14 = 19,15 м2
Fр.динас==13,83 м2
Fр.шамот==17,8 м2
Fр.азбест=19,15 м2
Розраховуємо теплопровідність для таблиці 3
1,4+0,66*10-3 *1000= 2,06 Вт\м
0,15+0,28*10-3 *400= 0,262 Вт\м
0,128+0,255*10-3 *100= 0,154 Вт\м
По прийнятим попереднім значенням середніх температур шарів футерівки і температури tn+1 визначаюсь в першому приближенні теплопровідність л, Вт\м всих матеріалів і по цим значенням знаходять попередні значення теплових опорів шарів і стінки в цілому.
Rt = = + + = 0,007652+0,041813+0,0067817= 0,0562467 к/Вт
Визначаємо максимальний тепловий потік крізь стінку з розрахунку, що tn+1 рівна температурі повітря обмиваю чого зовню поверхню стінки (Температура повітря = 20о)
Qmax = , , Вт (2.17)
і визначаюсь максимальний питомий потік на 1м2 зовнішньої поверхні стін
q max = , Вт\м2 (2.18)
Qmax = = 21868 Вт
q max = =1141,93 Вт\м2
Відповідно рисунку 2, точка пересіку дає температуру зовнішньої поверхні 175оС.
Питомий потік крізь стінку становить:
Q = (2.19)
де, t1 і tn+1 - зовнішня і внутрішня поверхня стінок;
Rt - витрати теплоти крізь стінку;
Q = = 19112,23 Вт
За плавку при її тривалості 2.3 години витрати крізь стінку становлять:
Qст = Q (2.20)
де, Т - час плавки,год;
Q - питомий потік крізь стінку, Вт;
Qст =19112,23 1,55 = 29623,9 Вт = 29,624 кВт
Таблиця 4 - Уточнені значення теплопровідності
Назва шару |
?t, oC |
Температура шару, oC |
Теплопровідність |
||||
Макс. |
Мін. |
середня |
Уточнене значення |
Попередн. прийняте значення |
|||
Динас |
146,3 |
1000 |
900 |
950 |
2,027 |
2,06 |
|
Легковагий шамот |
799,1 |
975 |
250 |
612.5 |
0,251 |
0,262 |
|
Азбест |
129,6 |
196 |
96 |
146 |
0,1471 |
0,154 |
Перевіряємо правильність прийнятих значень теплопровідності:
?t=Q*Rtмат., oC (2.21)
?t1= 19112,23* 0,007652=146,3oC
?t2=19112,23*0,041813=799,1oC
?t3=19112,23*0,0067817=129,6oC
tсер = , oC (2.22)
td= =950 oC
tl= =612.5 oC
ta= =146 oC
Розраховуємо теплопровідність для таблиці 4
1,4+0,66*10-3 *950= 2,027 Вт\м
0,15+0,28*10-3 *612.5= 0,251 Вт\м
0,128+0,255*10-3 *146= 0,1471 Вт\м
Розходження з попередньо прийнятими значеннями становить:
?л1 = 1,65%
?л2 = 0,55%
?л3 = 0,345%
Так, як розходження менше 10%, перерахунку потоку не проводимо.
Витрати крізь склепіння
Для розрахунку площі Fскл використовуємо формулу:
Fскл=, м2 (2.23)
де, D - це сума зовнішній і внутрішній діаметр кожуха, м
Fскл= м2
Приймаємо tcp=700 oC, тоді лскл=1,4*0,66*700*10-3=1,86
Rt = (2.24)
Rt = =0,02307 к/Вт
За формулами (2.17) і (2.18) визначаємо питомий і максимальний теплові потоки крізь склепіння:
Qmax = = 53315,9 Вт
q max = =9946,996 Вт\м2
Звідси, відповідно рисунку 2, точка перетину дає температуру 433 oC.
Q = = 35413,96 Вт
Витрати крізь склепіння за плавку 2.3 години за формулою (2.20) становлять:
Qскл=35413,96 *1,55=54892,6 Вт*год = 54,893 кВт*год
Витрати крізь черень
Таблиця 5 - Дані для розрахунку теплового опору череня
Шар стінки |
S,м |
Fр, м2 |
tсер,Co |
л, Вт\м |
||
Розрах.формул |
Одерж.знач. |
|||||
динас |
0,364 |
13,01 |
950 |
1,4+0,66*10-3 tсер |
2,027 |
|
Шамот легковагий |
0,226 |
15,57 |
400 |
0,35+0,35*10-3 tсер |
0,490 |
|
Діатомова засипка |
0,02 |
19,15 |
200 |
0,105+0,232*10-3 tсер |
0,453 |
F=П(R+r) м2 (2.25)
Fc=2*П*r*h м2 (2.26)
Fp = м2 (2.27)
Виходячи з креслення форми плавильного простору дугової електропечі отримали необхідні розміри для розрахунку:
F1=3,14 =9,035 м2
F2=3,14 = 12,126м2
F3=3,14 =12,857 м2
Fc1=2*3,14*1,6*0,1=1,005 м2
Fc2=2*3,14*2*0,3=3,768 м2
Fc3=2*3,14*2,2*0,5=6,908 м2
Fр.динас== 12,63 м2
Fр.шамот==17,72 м2
Fд.засипка= = 19,765 м2
Тепловий опір череня:
Rt = = + + =0,01399+0,0326028+0,002234= 0,0488268 к/Вт
За формулами (2.17) і (2.18) визначаємо питомий і максимальний теплові потоки крізь склепіння:
Qmax = = 25191,1 Вт
q max = =1274,53 Вт\м2
Звідси, відповідно рисунку 2, точка перетину дає температуру 230 oC.
Q = = 20890,2 Вт
Витрати крізь черень за плавку 2.3 години за формулою (2.20) становлять:
Qчер=20890,2 *1,55=32879,816Вт*год =32,88 кВт*год
Таблиця 6 - Уточнені значення теплопровідності
Назва шару |
?t, oC |
Температура шару, oC |
Теплопровідність |
||||
Макс. |
Мін. |
середня |
Уточнене значення |
Попередн. прийняте значення |
|||
Динас |
292,3 |
1100 |
700 |
900 |
1,994 |
2,027 |
|
Легковагий шамот |
681,1 |
700 |
250 |
425 |
0,4884 |
0,490 |
|
Азбест |
46,7 |
350 |
100 |
225 |
0,452 |
0,453 |
Перевіряємо правильність прийнятих значень теплопровідності:
?t=Q*Rtмат., oC (2.28)
?t1= 20890,2 * 0,01399=292,3oC
?t2=20890,2 *0,0326028=681,1oC
?t3=20890,2 *0,002234=46,7oC
Розраховуємо теплопровідність для таблиці 5
1,4+0,66*10-3 900 = 1,994Вт\м
0,35+0,35*10-3425 = 0,4884Вт\м
0,105+0,232*10-3 255 = 0,452 Вт\м
Розходження з попередньо прийнятими значеннями становить:
?л1 = 1,63%
?л2 = 0,33%
?л3 = 0,22%
Так, як розходження менше 10%, перерахунку потоку не проводимо.
Загальна потужність теплових втрат крізь кладку становить :
Qкл= Qст+ Qчер+ Qскл кВт*год (2.29)
Qкл= 29,624+54,893+3288=117,4 кВт*год
Випромінювання крізь відкрите вікно, Qвип в
Розрахунок проводиться по формулі
Qвип в = 5,7[(T1\100)4-(T2\100)4] кВт*го (2.30)
Де 5,7 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла Вт/(м2.К4)
Т1 - внутрішня температура стін печі
Т2 - середня температура в цеху
Ф - коефіцієнт діафрагмування
F - площа випромінювання вікна . м2
T - тривалість роботи з відкритим вікном, г
Площа вікна з креслення :
Fвікна=0,77*0,44=0,34 . м2
При товщині стінки 0.5 м коефіцієнт діафрагмування ?=0,6
Для розрахунків приймаємо слідуючи дані (таблиця 7):
Час та середня температура футеровки по періодам плавки
Період плавки |
Т, хвил |
t, оС |
|
Заправка |
15 |
1150 |
|
Плавлення |
50 |
1350 |
Тоді витрати крізь відкрите вікно становлять:
Qвід в= 5,7*0,6*0,34*((() -( ))+(() - ())) = 92495,01 Вт*год =
= 92,5 кВт*год
Випромінювання кладки і склепіння за час завантаження печі зверху Qзав
Розрахунок проводимо окремо для склепіння і робочого простору.
Середня температура стін за час загрузки 1000 оС; середня температура склепіння 950 оС.
Qзав=5,7[(T1\100)4-(T2\100)4 кВт*год (2.31)
Де Т1 - середня температура склепіння або робочого простору печі за час завантаження
F - поверхня що випромінює теплоту, яка рівняється горизонтальній проекції кладки на рівні п`ят склепіння, . м2
T - тривалістьзавантаження. Зверху баддею роб. простір 3хв склепіння 5 хв. відкрито
Qзав.скл.=5,7[(1223\100)4-(293\100)4] = 56,77 кВт*год
Qзав.кл=5,7[(1273\100)4-(293\100)4] = 66,86 кВт*год
Qзав = 56,77+66,86 = 123,63 кВт*год
Витрати теплоти з газами, які відходять Qг = 3%, витрати теплоти з охолоджуючою водою Qв = 5%, невраховані витрати Qневр=5%, електричні витрати Qел=10% від загальної суми витрат теплоти.
Qмет+Qшл+Qенд+Qкл+Qвип.в.+Qзав.= 3594,74 +285,83+68,147 +117,4 +92,5 + 123,63 = 4282,247 кВт*год
Тоді:
Qг ==166,8 кВт*год
Qв ==278,1 кВт*год
Qневр ==278,1кВт*год
Qел ==556,14 кВт*год
Всього витрати в печі становлять 5561,387 кВт*год.
Порівнявши витрачену і підведену теплоту визначаємо витрату електроенергії :
5561,387 =W+335+0,02(W+335)
5561,387 = 1,02W+341,7
-1,02W=- 5561,387 +341,7
-1,02W= -5219,687
W = =5117,34 кВт*год
Техніко-економічні показники роботи печі:
Тепловий К. К. Д. коефіціент корисної дії печі:
?т= *100 , % (2.32)
?т= *100 = 70,95%
Електричний К. К. Д:
?ел= *100 ,% (2.33)
?ел= *100 =89,13 %
Питомі витрати електроенергії:
Wпит= кВт*год (2.34)
Wпит= = 426,5 кВт*год/т
Таблиця 8 - Зведена таблиця теплового балансу
Найменування статті |
Означення |
Витрати теплоти |
||
кВт.год |
% |
|||
Приход теплоти |
||||
Електроенергія в мережі |
Qee |
5117,34 |
92,02 |
|
Окислення електродів |
Qoe |
335 |
6,02 |
|
Екзотермічні реакції |
Qекз |
111,23 |
2 |
|
Всього прихід |
Qприх |
5561,387 |
100 |
|
Витрати теплоти |
||||
Тепловий вміст металу |
Qмет |
3594,74 |
64,64 |
|
Тепловий вміст шлаку |
Qшл |
285,83 |
5,14 |
|
Ендотермічні реакції |
Qенд |
68,147 |
1,23 |
|
Втрати крізь кладку |
Qкл |
117,4 |
2,11 |
|
Випромінювання крізь відкриті вікна |
Qвід.в |
92,5 |
1,66 |
|
Випромінювання кладки під час загрузки шихти |
Qзав |
123,63 |
2,22 |
|
Витрати з газами |
Qг |
166,8 |
3 |
|
Витрати з охолоджуючою водою |
Qв |
278,1 |
5 |
|
Електричні втрати |
Qел |
556,14 |
10 |
|
Невраховані втрати |
Qневр |
278,1 |
5 |
|
Всього витрати |
Qвитр |
5561,387 |
100 |
3 . Електричний розрахунок печі
В період вимкнення печі між плавками входять випуск металу 10 хв, очистки та заправки печі 15хв, завалка 10 хв
Т5=Т2+Т3+Т4
T5=10+15+10=35хв
Використовуючі дані теплових розрахунків визначаемо
q1=Qкл Т5\Т+Qвв Т3\Твідкр+Qзав+(Qв+Qг+Qнв)Т5\Т4, кВт*год (3.1)
Де Qкл - теплові втрати крізь кладку
Qвв - теплові втрати крізь відкрите вікно
Qзав - теплові втрати випромінюванням під час завантаження
Qв - теплові втрати з охолоджуючою водою
Qг - теплові втрати з газами що відходять
Qнв - невраховані втрати
Твідкр - загальний час роботи печі з відкритим вікном
Т - загал тривалість плавки
q1= 117,4*35/115+92,5*15/65+123,63+(278,1+278,1+166,8)*
35/115 = 35,73+21,35+123,63+220,04=400,75 кВт*год
Теплові втрати за період розплавлення складаються з витрат через кладку, через відкрите вікно, з водою, з газами та невраховані втрати. Середня потужність теплових втрат за час Т1:
q2=Qкл T1/T+Qвв T6/Tвідкр+(Qв+Qг+Qнв)T1/T (3.2)
Де Т6 - час роботи печі з відкритим вікном в період розплавлення, хв.
q2= 117,4*80/115+92,5*50/65+(278,1+278,1+166,8)*
*80/115 = 655,78 кВт*год
Середня потужність періоду розплавлення:
Рс=G*q+q1+q2/соs ф*?ел*T1 (3.3)
Де G -маса садки , т;
q - теоретична питома втрата енергії на розплавлення металу
q= 360 кВт*год/т;
q1, q2 - теплові витрати печі, відповідно під час перерви між плавками і в період розплавлення , кВт*год;
соs ф - середньозважений коефіцієнт потужності агрегату за період розплавлення = 0,85;
?ел - електричний К.К.Д. печі під час розплавлення, соs ф=0,9;
Т1 - тривалість періоду розплавлення, г
Рс = (12*360+400,75+655,78)/0,85*0,89*1,2= 5376,53/0,98345=5467,01 кВ*А
По середній потужності періоду розплавлення визначають номінальну потужність трансформатору:
Pном=КРс (3.4)
Для середніх та великих печей рекомендується К=1,25
Pном = 1,25*5467,01 = 6833,76 кВ*А
Приймаємо трансформатор з номінальною потужністю 7000 кВ*А
Розрахунок лінійної напруги:
U2=36*4 (3.5)
U2=36*4 = 329,3 = 330 В
Для печей даної місткості приймаємо 4 ступені нагрузги. Другу ступінь приймаємо 85% від верхньої, останні 2 будуть одержані перемиканням первинних обмоток трансформатору з трикутника на зірку:
1 ступінь 330В
2 ступінь 0,85*330 = 281 В
3 ступінь = 191 В
4 ступінь = 163 В
При вибраних значеннях U2 і заданій потужності пічного трансформатору Pном кВа визначають струм в електроді печі:
І=Pном103/U2 . A (3.6)
І= 6917,025 *103/ 330 = 12102 А
Dел= см (3.7)
Де Іg- густина робочого струму см2
Dел.графіт= = 28,5 см
Або стандартний графітовий електрод діаметром 300 мм.
Dел.вуглец.= = 39,26 см
Або стандартний вуглецевий електрод діаметром 400мм.
Діаметр розпаду електродів dpeповинен задовольняти умовам :
dpe/de=2.5-3.6
1 ? ?0,3
Більші значення відносяться до печей меншої місткості, та графітових електродів.
Приймаємо dpe = 850 мм, тоді
= =0.28 - задовольняє
= 850/300 = 2,83 - задовольняє
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок горіння природного газу та теплового балансу печі. Визначення втрат тепла через обгороджування. Кількість тепла, що аккумулюється або віддається футеровкою вагонетки. Конструктивний, тепловий та аеродинамічний розрахунок тунельної печі.
курсовая работа [577,9 K], добавлен 13.04.2012Мартенівське виробництво сталі. Видалення з металу домішок. Розрахунок горіння палива в мартенівській печі. Визначення основних розмірів робочого простору печі. Тепловий баланс печі. Витрата палива по періодах плавки та визначення їх тривалості.
курсовая работа [491,6 K], добавлен 30.04.2014Огляд конструкцій індукційних печей. Плавка в печі з основною та кислою футеровкою. Устрій індукційної тигельної печі, трансформаторний принцип передачі енергії індукцією від первинного ланцюга до вторинного. Підбір розмірів, тепловий розрахунок печі.
курсовая работа [376,7 K], добавлен 06.07.2015Технічна характеристика електричної шахтної печі, призначенної для різних видів термічної обробки деталей. Розрахунок часу нагрівання деталей і визначення продуктивності печі (повного циклу процесу). Розрахунок втрат тепла склепіння й стінок печі.
контрольная работа [902,2 K], добавлен 25.04.2010Теплові та конструктивні схеми скловарних установок. Розрахунок регенеративної ванної печі для варіння побутового скла. Обсяг і склад продуктів горіння. Тепловий баланс варочної частини. Техніко-економічні показники роботи печі та економія палива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.12.2014Конструкція та основи роботи двохванної сталеплавильної печі, паливний, матеріальний та тепловий баланс. Заміна непродуктивних мартенівських печей, зразковий розрахунок двохванної сталеплавильної печі та інтенсивність продувки металу технічним киснем.
курсовая работа [240,9 K], добавлен 24.12.2010Камерна термічна піч з нерухомим подом: теплообмін в робочому просторі печі. Геометричні параметри випромінювання, ступінь чорноти газу, коефіцієнт випромінювання системи "газ-кладка-метал". Видаткові та прибуткові статті теплового балансу печі.
курсовая работа [458,6 K], добавлен 15.04.2010Поведінка металізованих з початковою мірою металізації 43% і рудних обпалених окатишів в доменній печі. Напрями підвищення якості окатишів. Основні техніко-економічні показники роботи доменної печі в період без використання металізованих окатишів.
курсовая работа [311,7 K], добавлен 16.12.2010Загальна характеристика секційних печей. Обґрунтування вибору методу математичного моделювання. Розрахунок горіння палива, теплообміну у робочому просторі, нагріву металлу. Алгоритм розрахунку теплового балансу і визначення витрати палива по зонах печі.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.05.2015Характеристика об'єкта реконструкції. Побудова температурної діаграми процесу. Техніко-економічні показники роботи рекуперативного нагрівального колодязя з опаленням із центру поду. Розрахунок собівартості нагріву металу в термічній камерній печі.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.06.2014Технологічні параметри та режим роботи обертових печей для випалювання вапняку. Розрахунок процесу горіння вугілля та необхідної кількості повітря для підтримання заданої температури. Параметри матеріального і теплового балансу. Визначення розмірів печі.
курсовая работа [260,6 K], добавлен 20.11.2012Причини відхилення від оптимального ходу доменної печі, основні шляхи попередження і заходи по усуненню. Залежність в'язкості кислого і основного шлаків від температури. Явище захаращення горна як результат тривалої й нерівної роботи доменної печі.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 09.02.2012Проектування та розрахунок плавильного та шихтового відділення, розливального прольоту. Розрахунки витрати води, електроенергії та палива. Загальна технологія виготовлення виливків. Брак та контроль якості виливків. Розрахунок параметрів плавильної печі.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 13.08.2011Трубчата піч і алгоритм її роботи. Процес прогартування коксу в печі. Розробка проекту автоматизованої системи керування трубчатої печі. Технічні засоби автоматизації, розміщені на ділянці прогартування коксу. Вибір та проектне компонування контролера.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.05.2015Розробка печі з арочним склепінням для випалення цеглини. Конструкції пічних вагонеток. Садка і розвантаження виробів. Розрахунок аеродинамічних, технологічних і конструктивних параметрів печі для випалення кераміки. Тепловий баланс зони охолодження.
курсовая работа [840,6 K], добавлен 13.07.2015Пічні агрегати мокрого та сухого способу виробництва. Конструкції печей, що обертаються. Основні елементи і вузли печей. Корпус печі, проблеми його деформації. Способи встановлення бандажів. Опори з підшипниками ковзання. Розміщення контрольних роликів.
реферат [2,4 M], добавлен 26.09.2009Вибір і обґрунтування критерію управління. Розробка структури та програмно-конфігураційної схеми автоматизованої системи регулювання хлібопекарської печі. Розрахунок параметрів регуляторів і компенсаторів з метою покращення якості перехідних процесів.
курсовая работа [389,6 K], добавлен 20.05.2012Вплив підготовки залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки. Вимоги, що пред'являються до залізної руди. Вплив витрати залізної руди на техніко-економічні показники доменної плавки. Показники, що характеризують роботу доменної печі.
курсовая работа [410,7 K], добавлен 14.12.2012Обладнання й технологія прокатки на стані 2800. Ефективність екранування гарячих слябів при їх транспортуванні. Розрахунок режиму обтискань, швидкісного режиму прокатки, енергосилових параметрів, горіння палива, часу нагрівання металу та розмірів печі.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.08.2011Основні вимоги до змісту та оформлення курсової роботи з автоматизації виробництва, її розділи. Вибір типу виробництва і розрахунок виробничої програми по місяцях і кварталах. Розрахунок основних параметрів потокової лінії. Формування кошторису затрат.
методичка [72,8 K], добавлен 16.01.2011