ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
124
печь скрапа;
G
ж
– масса получаемого жидкого металла;
К
уг
– масса угорающего
металла по отношению к массе скрапа в печи, %.
Без заметной погрешности для практических расчётов можно принимать
массу загружаемого скрапа равной массе жидкого металла с коэффициентом
увеличения
К
:
G
загр
=
G
ж
K
=
G
ж
(1 +
K
уг
/100).
Если принять угар металла 5,5%, то дополнительная энергия, требующаяся для
нагрева угорающего металла и отнесённая к 1 т получаемого в печи жидкого
металла, составляет
Δω
1
= 10
3
C
1
(
t
пл
–
t
о
)
K
уг
/100 = 1000
⋅
0,7(1510 – 10)
⋅
0,055 =
= 57,6 кДж/кг (16 кВт
⋅
ч/кг).
При этом полезная энергия, необходимая для получения 1 т жидкого металла
без его перегрева сверх температуры плавления, увеличивается до
ω
1
+ Δω
1
= 57,6 + 1334 = 1391,6 кДж/кг (387 кВт
⋅
ч/т).
Пример теплового расчёта
.
Определить полезную энергию периода расплавления
дуговой сталеплавильной печи номинальной ёмкостью 300 т, работающей на твёрдой
завалке.
По технологическим условиям конечная стадия расплавления совмещается с началом
окислительного периода, т.е. к концу расплавления в печи наводится окислительный шлак и
проводится перегрев расплавленного металла и шлака выше температуры плавления
металла.
Данные для расчёта:
требуемое количество металла в конце расплавления
G
ж
... 300 т;
масса шлака
G
шл
....................................................................... 6%
массы загружаемого в печь скрапа (завалки);
угар металлической завалки
К
уг
............................................. 5%;
температура плавления металла
t
пл
........................................ 1510
о
С;
температура перегрева металла и шлака
t
пер
......................... 1560
о
С;
температура загружаемого в печь скрапа
t
о
.......................... 10
о
С.
С учётом угара масса загружаемого в печь скрапа должна составлять
G
и
=
G
ж
(1 +
K
уг
/100) = 300 (1 + 5/100) = 315 т.
Энергия, необходимая для нагрева и расплавления скрапа
W
1
=
G
м
C
1
(
t
пл
–
t
о
) +
G
ж
Q
м
= 315000.0,7 (1510 – 10) + 300000
⋅
284 =
= 415,08 МДж (115,3 МВт
⋅
ч).
Энергия, необходимая для перегрева расплавленного металла,
W
2
=
G
ж
C
2
(
t
пер
–
t
о
) = 300000
⋅
0,836 (1560 – 1510) = 12,5 МДж (3,5 МВт
⋅
ч)
Количество шлака в период расплавления
G
ш
= 0,06
G
м
= 0,06
⋅
315 = 18,9 т
Энергия, необходимая для нагрева, расплавления и перегрева шлака,
W
3
=
G
ш
[
C
ш
(
t
пер
–
t
о
) +
Q
ш
] = 18900 [1,224(1560 – 10) + 208,8] =
= 39,8 МДж (11,06 МВт
⋅
ч).
Искомая суммарная полезная энергия периода расплавления
W
полезн
=
W
1
+
W
2
+
W
3
= 415,08 + 12,5 + 39,8 = 467,4 МДж (129,8 МВт
⋅
ч).
Удельная полезная энергия:
•
на 1 т металлической завалки (скрапа):
