Проект дуговой сталеплавильной печи вместимостью 50 тонн (Расчетная часть курсового проекта), страница 3

2.2.24 Определение диаметра распада электродов

Диаметр распада электродов (dP) характеризует расположение электрических дуг в рабочем пространстве печи. Для наиболее распространенной трехфазной печи расположение электрических дуг по отношению к боковой стенке определяется величиной отношения dP/DПЛ. Рекомендуется при конструировании печей придерживаться следующей рациональной величины отношения

dP= 45170,27 = 1220 мм

2.2.25 Определение размеров рабочего окна

На основании практических данных установлено, что на печах емкостью до 100 т достаточно иметь одно рабочее окно.

Ширина рабочего окна (а)

а = (0,30¸0,35)DПЛ,

а = 0,304517 = 1355,1 мм

Высота рабочего окна (b)

b = 0,8а,

b = 0,81355,1 = 1084 мм

2.3  расчет элементов короткой сети

1. Жесткий участок токоподвода

Определяем количество медных труб с водяным охлаждением, составляющих пакет

                                                               (23)

где       Ip – рабочий ток, А;

FH – сечение неподвижной части короткой сети, мм2;

 – допустимая плотность тока, А/мм2. принимаем А/мм2.

 мм2

Определяем количество труб в пакете

                                                               (24)

где       nтр – количество водоохлаждаемых труб в пакете, шт.;

Fтр – сечение трубы, мм2.

                                            (25)

где       Dвн, Dвнут – диаметр трубы внешний и внутренний соответственно, мм. Принимаем Dвн =60 мм, Dвнут =40мм.

мм2,

Принимаем nтр=4 шт.

2. Гибкий участок токоподвода

Принцип выбора гибкой части такой же, как и для неподвижного токоподвода короткой сети

                                                      (26)

где       FГ – сечение гибкой части короткой сети, мм2;

Ip – величина рабочего тока, А;

 – допустимая плотность тока в гибкой части короткой сети, А/мм2. принимаем А/мм2.

мм2

количество гибких кабелей равно

                                                     (27)

где       nk – количество гибких кабелей, шт.;

Fk – сечение гибкого кабеля, мм2.

 мм2

Принимаем nk=4 шт.

3. Токоподвод к электроду

Ток от подвижного башмака к электроду протекает по медным токоподводящим трубам.

Выбор токоподвода к электроду

                                                           (28)

где       Fт.п. – сечение рукава, мм2.

 – допустимая плотность тока в медных водоохлаждаемых трубах, А/мм2. А/мм2

принимаем А/мм2.

 мм2

Необходимо выбрать размеры токоподводящих труб – . Принимаем 90/60мм.

Количество токоподводящих труб

                                                           (29)

где       nт.н. – количество токоподводящих труб, шт.;

Fтр. – сечение трубы, мм2.

мм2

Принимаем nт.п.=2 шт.

             2.4  Тепловой расчет футеровки

Рабочая часть подины (рисунок 15) выполняется из пяти слоев магнезитового кирпича на “плашку” () и магнезитовой набивки толщиной 150мм (магнезитовый порошок + жидкое стекло). Теплоизоляционная часть футеровки подины состоит из трех слоев легковесового шамота, положенного на “плашку” (), затем 50мм шамотная диатомитовая засыпка и асбест.

Для определения удельных потерь принимаем температуру внутренней поверхности футеровки подины, равной tВН = 1650ºC. Исходя из требований охраны труда задаемся температурой кожуха печи при наличии тепловой изоляции tН = 180ºС. для приближенных расчетов можно принять

                                                  (30)

где        – коэффициент теплопередачи конвекцией в окружающую среду, Вт/м2∙ºС

 – температура наружной поверхности, Сº

 Вт/м2∙Сº

Теплоотдача за счет конвективных потоков выражается

                                                 (31)

где       tВ – температура окружающей среды, Сº. Принимаем tв = 0ºС.

 Вт/м2ºС

Для многослойной стенки запишем уравнения

,                                                (32)

,                                                 (33)

                                                  (34)

где       t1, t2, t3 – температуры материалов на границе слоев футеровки подины,ºС;

λ – коэффициент теплопроводности, Вт/мºС.

После преобразований получаем

t1=1151,8ºC

Принимаем t1=1152Cº. Полученная температура меньше допустимой температуры шамота (tдоп=1300ºС).

После преобразований получаем:

t2=762ºC

Полученная температура меньше допустимой температуры шамотной крупки (tдоп=900ºС).

После преобразований получаем

t3 = 434ºC

Полученная температура меньше допустимой температуры асбеста (tдоп=500ºС).

Подставляя полученные значения в формулу можно получить толщину слоя асбеста δ4

После преобразований получаем

δ4=19 мм

Общая толщина подины

мм

Принимаем мм.