Файл: Роменец, В. А. Технико-экономический анализ кислородно-конвертерного производства.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 157

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 36. Определение возможного сокращения температурных потерь в миксерных отделениях отечественных кислородно-конвертерных цехов*

Цехи

Календарное время работы, сутки

Состав мик­ серных отде­ лений

Оборот чу­ гуна в мик­ сере, ч**

П р о д о л ж !1тельность плавки о г выпуска д о выпуска, мин

факти­ нормаль­ ческая ная

Коэффициент изменения производи­ тельности

Сокращение температур­ ных потерь,

А

355

1X600

3,7

34,9

25,8

1,353

5

Бх

365

2X1300

6,2

37,6

28,0

1,343

8

Б2

365

3X1300

7,9

45,0

33,0

1,364

11

В

365

2X1300

7,2

53,0

33,0

1,606

14

Д

365

2X1300

7,1

49,0

33,0

1,485

12

Е

365

2X1300

7,7

46,7

33,0

1,415

12

Ж

357

2X1300

9,2

53,2

33,0

1,612

18

3

365

2X1300

8,9

55,3

33,0

1,676

18

И

221

1X2500

12,6

72,5

40,6

1,786

28

В среднем

 

7,6

 

 

X

13

по цехам

X

X

X

X

*П о данным за 1970 г.

**При коэффициенте заполнения миксера, равном 0,7.

улучшение состояния футеровки чугуновозных ковшей, сокращение продолжительности оборота чугуна в мик­ сере позволят повысить температуру передельного чу­ гуна при заливке в конвертеры на 30—40° С. В результа­ те этого экономия в затратах на передел на каждый миллион тонн выплавки кислородно-конвертерной стали составит 0,4—0,5 млн. руб.

Помимо повышения температуры передельного чугу­

на, значительный резерв в

увеличении расхода лома

и повышении эффективности

производства в целом за­

ложен в сокращении тепловых потерь в конвертерах, ко­ торые составляют 3—10% приходной части теплового баланса плавок. В отечественной [78, 122—124] и зару­ бежной [125—128] практике в конкретных условиях ра­ боты конвертеров определена структура теплового и ма­ териального балансов по периодам и плавке в целом. Влияние же емкости агрегатов и темпа выпуска плавок на величину тепловых потерь, а следовательно, и струк­ туру теплового баланса плавок не исследовали. Определениие этой зависимости имеет немаловажное значение

1 7 0


при решении различных технических и экономических задач в проектной практике и производственных усло­ виях.

Тепловые потери в конвертерах складываются из по­ терь тепла излучением через футеровку и отверстие гор­ ловины, с охлаждающей фурму водой и потерь при сво­ бодной конвекции воздуха в рабочем пространстве ре­ торт в отдельные периоды плавки.

Тепловые потери излучением через футеровку ретор­ ты определяли по уравнению удельной теплопередачи через многослойную стенку при стационарном тепловом режиме:

 

 

 

1

 

 

 

где

q' — тепловой поток, ккал/ (м2 • ч);

 

 

аг

и а2 — коэффициенты теплоотдачи на внутренней и на­

 

 

ружной поверхностях стенки, ккал/

2

- ч- град);

 

Ri — термическое

сопротивление

t'-того

слоя стенки;

 

 

п— число слоев стенки;

 

 

 

ty

и

t%—температуры

внутренней и

внешней

поверхно­

 

 

стей стенки, °С.

 

 

 

 

При непосредственном контакте

расплава

и высоко­

температурной газовой фазы с поверхностью футеровки коэффициент теплоотдачи cti настолько велик, что вели­ чиной 1 /«I в уравнении (27) можно пренебречь. Коэффи­ циент теплоотдачи от кожуха конвертера в окружающее пространство а2 рассчитывали по уравнению [129]

 

а2

= Л Л | / /

- ^ у Е - ,

 

 

(28)

где

Ах—коэффициент

положения;

 

 

 

 

 

А2—коэффициент,

зависящий

от

среднеарифмети­

 

ческой температуры

кожуха

t2

и воздуха

tB;

 

I— высота стенки для вертикальных

поверхностей

 

и длина наименьшей стороны для горизон­

 

тальных.

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент А\ для стен, обращенных вверх, верти­

кальных и обращенных вниз, соответственно равен

1,3;

1,0

и 0,7. При определении значений

А2

и в расчетах

ко-

12*

171


эффициента теплоотдачи по уравнению (28) изменение температуры на различных участках наружной поверх­ ности корпуса реторты (t2) определяли по данным [120], учитывающим влияние теплового воздействия фа­ кела в период продувки, а также металла и шлака при выпуске плавки. Входящие в уравнение (28) значения / определены на основе статистической обработки данных, характеризующих параметры реторт в диапазоне суще­ ствующих емкостей агрегатов (рис. 18 и 67). При этом полученные на основе корреляционного анализа зависи­ мости параметров реторт от емкости агрегатов (G, г) имеют вид

Нт =

0,98 + 0.0084G,

г = 0,739;

(29)

Я ц = 3,59 +

0,0310— 96 • 10_ 6 G2,

г = 0,697;

(30)

Яд = 0,952G0 , 3 8 8 , г = 0,949,

(31)

г д е # г , # ц и Я д — с о о т в е т с т в е н н о

высота

горловины, ци­

 

линдрической

части и диаметр

днища

реторты, м.

В расчете теплового потока через корпус реторты значения коэффициента теплоотдачи конвекцией (осг) принимали средними за кампанию футеровки (рис. 68). Эти данные положены в основу определения величины удельного теплового потока (q ) через футеровку и кор­ пус реторты по уравнению (27).

Термическое сопротивление слоев кладки и корпуса реторты определено для стенки, показанной на рис. 69. Такая кладка наиболее характерна в настоящее время для мировой практики кислородного конвертеростроения. Скорость износа (мм за плавку) смолодоломитового рабочего слоя принималась постоянной в рассматри­ ваемом диапазоне емкостей кислородных конвертеров. Значения коэффициентов теплопроводности [К, ккал/ (м'Х У(ч-град)] в расчетах термического сопротивления слоев кладки принимали с учетом характера распределения температур по сечению кладки [115] и ее разгара за кампанию. Толщину арматурной магнезитовой футеров­ ки, набивного теплоизоляционного слоя (80% магнези­ та) и рабочей смолодоломитовой футеровки в начале кампании устанавливали методом статистической обра­ ботки отечественных и зарубежных данных о конструк­ ции футеровок конвертеров различной емкости

172


 

 

 

 

о

 

о

 

 

 

 

0 °

 

 

О

С

 

 

о

 

 

5 о"""*

 

< )

 

 

.

°

 

 

 

 

8

о о—о

 

 

 

 

О 0

о О

 

1

 

 

о

 

 

 

 

°о

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

О

50

100

150

200

250

300

 

 

 

Емкость

конвертера, т

 

 

Рис.

67. Изменение

высоты

горловины (Яг ) и цилиндрической

части

( Я ц )

реторт

с

емкостью

кислородных

конвертеров

/ I

I

I

I

1

1

! _

О

50

100

150

200

250

300

 

 

Емкость конвертера,

т

 

Рис. 68. Влияние емкости агрегатов

4 6 2

1

на среднюю

за

кампанию

величину

коэффициента

 

 

теплоотдачи

<Хг,

 

 

ккал/(м3-ч-град):

 

 

 

 

1—3 — соответственно

горловина,

цилиндри­

 

 

ческая часть и

днище

реторты

 

 

 

 

Рис. 69. Схема футеровки конвертера:

 

 

1 — смолодоломитовая

кладка

 

рабочего

 

 

слоя; 2—магнезитовая

 

кладка

арматурно ­

 

 

го слоя; 3 — теплоизоляционный

набивной

 

 

слой; 4 стальной

лист корпуса

реторты

 

 

173