ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрический расчет дуговых сталеплавильных печей из "Расчет мощности и параметров электропечей черной металлургии" Проверим плотность теплового потока теплоотдачи по Приложению 9 при Гх.о = 500 К (72 = 4,51 кВт/м с учетом расположения поверхности д-г = = 0,7 4,51 3,2 кВт/м , что отличается от рассчитанного значения на 6 % и ие требует дальнейшего уточнения. Тепловой лоток тепловых потерь через подину равен Фдод = 3,4 50 = 170 кВт. [c.72] Для снижения тепловых потерь через рабочее окно средних и крупных ДСП в заслонке делают дополнительное отверстие размером 200 X 250 мм, закрываемое дверцей, для проведения технологических операций по отбору проб металла и шлака, измерению температуры ванны и т.п., что позволяет уменьшить и т . [c.73] Для оценки тепловых потерь с газами за плавку принимают удельные потери 150 - 200 МДж/т для ДСП, работающих без применения ТКГ, и до 250 - 400 МДж/т при работе ДСП с ТКГ, из которых 65 -70 % приходится на энергетический период плавки. В энергетическом балансе ДСП доля тепловых потерь с газами составляет 10 - 15 %, т.е. 35 - 50 % от суммы всех тепловых потерь за плавку. [c.76] Количество тепла, аккумулированного футеровкой, АЯ. и знакопеременное его изменение + в период подготовки ДСП к очередной плавке и при загрузке металлоишхты определяется изменением энтальпии футеровки в условиях нестационарной теплопроводности. Для одномерного теплового потока d dT)ld т =д(к дТ/дх)1дх = = div (X grad Т) или дТ/д т = ад Tj dx) , где а = X/( d) - температуропроводность, характеризующая скорость изменения температуры, м /с Л - теплопроводность материала, Вт/(м - К) с - удельная теплоемкость, Дж/(кг - К) d — плотность материала, кг/м . [c.78] Графически (см. рис.. 3.8) температуру (7 хо) +1 и оДят при помощи направляющей точки А, отстоящей от стенки на расстоянии X/ttj и имеющей ординату Т , и вспомогательной линии МН, проведенной параллельно поверхности стенки на расстоянии Ах/2. Соединив точку (T xo /t (начальная температура поверхности) с точкой А, получают на пересечении с прямой МН точку а у.. Линия, соединяющая точку в с точкой у. (температура прилегающего слоя N — 1), в пересечении со средней линией слоя N дает температуру N,k+i новой температурной ломаной линии, согласно формуле (3. 42). Соединив точку +1 направляющей точкой А, получают искомую температуру оН+1 граничном краевом условии третьего рода. [c.79] Определить изменение энтальпии кирпичного свода ДСП вместимостью 25 т (см. рис. 2.6) при механизированной заправке за т = 5 мин (0,0835 ч). [c.81] Материал свода - периклазохромитовый кирпич марки ПХСУТ. Толщина свода - 300 мм. Начальные и граничные условия распределение температур -стационарное температура внутренней поверхности Гх.и(х = О, т = 0) = 1850 К температура окружающей среды = 300 К. Средние значения теплофизических свойств материала кажущаяся плотность d = 3120 кг/м удельная теплоемкость С = 1,3 кДж/(кг К) теплопроводность = 2,4 Вт/(м К) температуропроводность а = 0,59 10 м /с = 2,13 10 м /ч. [c.81] Определение начальной знтальпии. Дпя оценки начальной энтальпии футеровки свода, нагретой за время предьщущих плавок до стационарного теплового состояния, определим температурное поле по толщине футеровки и на внеишей (теплоотдающей) поверхности свода. Тепловое сопротивление футеровки свода площадью 1 м определим по формуле (3.31а) (Лх)ф = = 0,3/2,4 = 0,125 К/Вт. Предварительно задавшись температурой теплоотда-ющей поверхности свода д = 600 К, определим составляющие коэффициента теплоотдачи aj кирпичной стены, обращенной теплоотдающей поверхностью вверх по формуле (3.29) = 3,3 V OO - 300 = 17,73 Вт/(м К) по формуле (3.30) = 0,8- 5,67- Ю (600 - 300 )/(600 - 300) = 18,37 Вт/ /(м К), поэтому = 13,73 + 18,37 = 32,1 Вт/(м К) и внешнее тепловое сопротивление теплоотдачи с 1 м теплоотдающей поверхности свода составит (Ax)s = 1/32,1 =0,031 К/Вт. [c.81] Начальное изменение температуры в пределах слоя Ах равно ДГдх = = (1850 - 600)/50 = 25 К. В условиях метода конечных разностей изменения температуры за десять интервалов времени Дт произойдет в десяти слоях футеровки Ах, т.е. на глубине не более 0,054 м, что целесообразно учесть при оформлении табл. 3.4. Для решения поставленной задачи необходимо задать закон изменения температуры внутренней поверхности свода при открывании ДСП 7V.b(0, т) = /у(т). Принимаем с учетом данных рис. 3.6, что температура r-j.B снижается за время т = 5 мин линейно с 1850 до 1150 К, т.е. за один щаг расчета (переход с одной строки табл. 3.4 на другую строку) температура охлаждаемой поверхности уменьшается на Д = 70 К. [c.82] Расчет по методу конечных разностей. Температуру различных слоев футеровки Ах в разные интервалы времени Дт определяем по формуле (3.42), К 1) за интервал 1Дт = 0,5 мин Г(1Дт, 1Дх) = 0,5(1850 + 1800) = 1825 Г(1Дт, 2Дх) = 0,5(1825 + 1775) = 1800 и т.д., т.е. изменения температуры еще Не происходит 2) за интервал 2Дт = 1 мин Г(2Дт, 1Дх) = 0,5 (178Q + + 1800)= 1790 Г(1Дт, 1ДХ) Г(2Дт, 2дх) = 0,5(1825 + 1775) = 1800 и т.д., т.е. в слое 2Дх и далее иэменение температуры еще не происходит 3) за интервал ЗДт = 1,5 мин Г(ЗДт, 1Дх) = 0,5(1710 + 1800) = 1755 Г(ЗДт, 2ДХ) = 0,5(1790 + 1775) = 1782 Г(ЗДт, ЗДх) = 0,5(1800 + 1750) = 1775 и Т.Д., т.е. в слое ЗДх и далее изменение температуры еще не происходит. Аналогично определяем температуру до интервала 10Дт =5 мин. [c.82] Определение изменения энтальпии. [c.83] Зная массу каждого слоя футеровки площадью 1 м Д д ( = 3120 0,006 м 18,7 кг/м , определим по формуле (3.46) искомое изменение - уменьшение энтальпии футеровки свода ДЯ = -1,3 18,7(409 + 222 + 113 + 51 + + 22 + 8 + 3 + 2+1) -20,2 МД к/м . [c.83] Сравнивая полученное изменение энтальпии ДЯф с начальной энтальпией футеровки Ян = 1500 МДж/м (см. п. А Примерного расчета 3.5), получаем дЯф 100/Ян = 20,2 100/1500 1,35 %, что при охлаждении в течение первых 5 мин свод теряет 1,35 % тепловой знергии, аккумулированной футеровкой в стащюнарном тепловом состоянии. Зная площадь теплоотдающей поверхности свода, можно оценить тепловые потери при охлаждении футеровки свода за данное время т = 5 мин. [c.83] Исходя из условия, что за время определяемое величиной экономически оптимальной мощности ДСП (см. гл. 1, 2), необходимо расплавить металлошихту и довести температуру жидкого металла до Т требуемой по технологии плавки для начала окислительного периода, находят на оси абсплсс точку Л. Восстановив перпендикуляр до кривой q - fa (i m) находят точку К, соответствующую значению в координатах - для условия теплового равновесия футеровки (Г, = onst). [c.85] Изменение условий теплообмена в рабочем пространстве ДСП по мере расплавления металлошихты различной насыпной плотности может привести к тому, что график изменения мощности, построенный на основе практических данных, будет отличаться от приведенного теоретического (см. рис. 3.11). Например, на крупных ДСП при насыпной плотности металлошихты 0,8 - 1,2 т/м оказывается возможным почти все расплавление проводить на максимальной мощности, снижая ее только к концу энергетического периода, так как за время периода температура футеровки очень часто не достигает рабочей температуры (Гф Гр). Описанная методика построения графика энергетического режима энергетического периода плавки в ДСП может быть реализована в виде алгоритма расчета с применением ЭВМ (рис. 3.12). [c.89] Построить график энергетического режима энергетического периооа плавки в ДСП вместимостью т , = 25 т (применительно к условиям Примерного расчета 1.1 и 2.1). [c.89] Номинальная мощность = 30 МВ А из рис. 1.4. Длительность периода гэ = 1,14 ч. Рабочая гемпература футеровки 7ф = 2050 К для формулы (3.48). Температура металла Т = 1825 К. Приведенная степень черноты е цр = 0,73 для формулы (3.48). тчальная температура металлошихты Гщ = = 300 К, Теплотехнические условия кр = 1,07 для (1.11) W 2у = 0,4 МВт ч/т для (1.11) л =0,75 для (1.11) А д = О для (1.21) А , 1,0 для (1.18) А , = = 1,0 для (1-19). [c.89] Электротехнические показатели Пд = 0 5 Для (3.53) = 0,8 для (3.53) Ли.м = 1,2 согласно (1.30) =0,8 согласно (1.11). [c.89] Вернуться к основной статье