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
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/ |
(м2 |
- 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