Дуговая сталеплавильная печь вместимостью 100 тонн, страница 6

а=0,3∙Д_пл=0,3∙5781,28=1734мм

b=0,8∙а=0,8∙1738,44=1387мм

На рисунке 12 приведён эскиз пространства печи с её геометрическими параметрами.

Рисунок 12- Плавильное пространство печи

2.3 Тепловой расчет футеровки ДСП

Тепловой поток теплоотдачи конвенцией рассчитывается по формуле:

Q_Т.О.=ά_◦·F·τ·( t_н–t_в) ,где

ά_◦–коэффициент теплоотдачи конвекцией в окружающую среду,

[ ά_◦]=1 Вт/м²·С

F–площадь теплоотдающей поверхности,[F]=1 м²

τ–время в течении которого отдаётся тепло,[ τ]=1 с

t_н –температура наружной поверхности,[ t_н]=1^◦ С

t_в –температура воздуха

Тепловой поток, проходящий через плоскую стену определяется по формуле:                                Q_Т.П.= F·τ ·( t_вн- t_н)·λ/δ, где

λ–коэффициент теплопроводности, [λ]=1 Вт/м·С

δ–толщина стенки,[ δ]=1м

Поскольку доля тепла передаваемое конвекцией составляет 70% то можно составить тождество:

Q_Т.О =0.7· Q_Т.П

ά_◦·(t_н–t_в)= ·( t_вн–t_н)·λ/δ                             

ά_◦=10+0,06·T_н

Принимаем температуру внутренней поверхности футеровки t_вн=1650⁰С, температуру кожуха печи t_н=180⁰С температуру окружающего воздуха t_в=0⁰С, тогда  α_т.о.=10+0,06t_н=10+0,06∙180=20,8Вт/м²∙⁰С

Q_т.о.=0,7∙(α_т.о[t_н-t_в])=0,7∙(20,8∙[180-0])=2620,8Вт/м²

2.3.1   Определение температуры на поверхности слоя магнезитового кирпича на выходе теплового потока. Принимаем толщину слоя δ₁=115∙4+300=760 мм=0,76 м

                                         

t₁=935 ^◦С

2.3.2  Определение температуры на поверхности слоя шамотного кирпича

Принимаем толщину слоя δ₂=65∙2=130мм=0,130м

    

t₂=613⁰С.

2.3.3 Определение температуры на поверхности слоя засыпки

Принимаем толщину слоя δ₃=0,05м

Принимаем температуру на поверхности слоя засыпки t₃=250⁰С.

2.3.4  Определение толщины слоя асбеста δ₄

Принимаем δ₄=5мм.

2.3.5 Определение общей толщины подины

δ_под=0,76+0,130+0,05+0,05=0,99м

2.4. Расчет элементов короткой сети

2.4.1 Сечение неподвижной части короткой сети для водоохлаждаемых труб:

, где

∆i_н–допустимая плотность тока; для водоохлаждаемых труб ∆i_н=6

2.4.2 Количество труб

, где

F_т  –поперечное сечение трубы, которая определяется по формуле:

, где

d_н и d_внут.–соответственно наружный и внутренний диаметры трубы;

выбираем трубы сечением 60/40 мм.

F_т =1570 мм²;

Принимаем 8 водоохлаждаемых трубы

2.4.3 Сечение гибкой части короткой сети

, где

∆i_г–допустимая плотность тока; для водоохлаждаемых гибких кабелей КСВ–2100   ∆i_г=4.5 с площадью поперечного сечения F_г=2100 мм²

2.4.4 Количество гибких кабелей

Принимаем 8 гибких кабелей.

2.4.5 Сечение токопровода

, где

∆i_н–допустимая плотность тока; для водоохлаждаемых труб ∆i_н=7

2.4.6 Сечение трубы

Д_внеш/Д_внутр=90/60мм

2.4.7 Количество труб

Принимаем 2 трубы.

3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

За последние 20 лет значительно увеличился интерес к прогрессу производства стали в электродуговых печах. Это основывается на ряде нововведений в этой области, которые ограничиваются не только конструкцией печи, но и развитием новых производственных технологий. Важную роль в развитие производства стали в электродуговых печах играет разработанная фирмой “Фукс- Системтехник “технология шахтной печи с интегрированным подогревом лома.

Развитие этой технологии происходило на основе обычной электродуговой печи, объем которой увеличен с помощью шахты настолько, что весь лом загружается в печь перед началом плавки. С помощью механизма перемещения шахты и свода относительно корпуса печи лом может загружаться или непосредственно в корпус печи, или через шахту. Это является важнейшим моментом для неограниченного использования всех видов лома, а также представляет интерес для быстрой завалки всей шахты, необходимой для одной плавки, в течении нескольких минут. Внутреннее пространство ванны печи и шахты имеют для этого специальную конструкцию.   Лом подогревается в шахте потоков отходящих газов. При этом используется не только тепло отводящих газов, но и тепло, образующееся в результате протекание экзотермических реакций при дожигании.