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

Рис. 70. Толщина слоя рабочей футеровки в зависимости от емкости кислородных конвертеров:

/ — горловина; 2 — цилиндрическая часть; 3 — днище

174

Рис. 73. Среднее значение суммарного термического сопротивления футеровки и корпуса конвертера в зависимости от емкости;

/ — горловина; 2 — цилиндрическая часть- 3 — д н и щ е

Толщину футеровки корпуса в цилиндрической части конвертера при расчете суммарного термического сопро­ тивления принимали удвоенной по отношению к ее ве­ личине на участках горловины и днища. В расчетах удельного теплового потока через корпус конвертера учитывали среднюю за кампанию футеровки величину суммарного термического сопротивления. По данным карт разгара футеровок кислородных конвертеров цеха Д, степень износа рабочей футеровки за кампанию на участке горловины, цилиндрической части и днища при­ нята соответственно равной 60, 85 и 10%. Результаты расчета средних за кампанию значений коэффициента

п

суммарного термического сопротивления реторт (2/?*)

с учетом изложенных выше особенностей представлены

п

на рис. 73. Увеличение 2.Ri с ростом емкости агрегатов 1

указывает на тенденцию к уменьшению при этом удель­ ного теплового потока.

При расчетах удельного теплового потока темпера­ туру внутренней поверхности реторты принимали сред­ ней между ее величиной после разогрева перед началом

Т а б л и ц а 37. Удельные тепловые потери через корпус конвертеров различной емкости в единицу времени

176

кампании футеровки, которая соизмерима с температу­ рой чугуна в начале продувки (1300° С) и температурой стали (1610°С), т. е. равной 1455°С.

На основе рассмотренной методики определили сред­ ние значения удельного теплового потока для конверте­ ров существующих емкостей (табл. 37). Однако эта ве­ личина не дает полного представления о тепловых поте­ рях, приходящихся на тонну стали, поскольку она не учитывает влияния емкости на изменение удельной излу чающей поверхности реторт (ж2 /т) и продолжительность цикла кислородно-конвертерной плавки.

Основанные на данных о геометрических размерах ре­ торт расчеты позволили установить характер влияния емкости агрегатов на величину их удельной излучающей поверхности (рис. 74).

В результате статистической обработки указанных данных на основе корреляционного анализа получены уравнения, которые для участков горловины, цилиндри­ ческой части и днища соответственно имеют вид:

На основе полученных данных определены тепловые потери через корпус конвертера в единицу времени для существующих емкостей агрегатов (табл. 37).

Приходящиеся на тонну выплавляемой стали тепло­ вые потери излучением через корпус реторты (QK ) опре­ делены по формуле

лучением в зависимости от емкости конвертеров указы­ вает на преимущества большегрузных агрегатов и свя­ занного с этим улучшения экономических показателей.

177

Наряду с потерями тепла излучением через корпус ре­ торты значительную долю в суммарных тепловых поте­ рях составляют потери излучением через отверстие гор­ ловины в межпродувочные периоды плавки. Эти тепло­ вые потери определяли по общепринятой методике расчета излучения через отверстия в стенах,когда имеет место прямое излучение и излучение, отраженное от бо­ ковых стен рабочего пространства конвертера. Суммар­ ные тепловые потери определены по формуле

т — продолжительность излучения, ч.

Коэффициент диафрагмирования определяется по ве­ личине отношения толщины стенки к диаметру выпол­ ненного в ней отверстия. Длина отверстия горловины в направлении центральной оси пренебрежимо мала по сравнению с диаметром, так как отверстие ограничено лишь узкой кромкой огнеупорных изделий. Поэтому от­ ношение длины отверстия горловины к его диаметру в диапазоне существующих емкостей агрегатов настоль­ ко мало, что практически не оказывает влияния на ве­ личину коэффициента диафрагмирования, который при

179

1610° С. Тепловые потери определяли для нормальных условий работы конвертеров. Продолжительность перио­ дов кислородно-конвертерной плавки в зависимости от емкости агрегатов устанавливали по зависимостям

(18)—(24).

Сцелью определения изменения размеров отверстия горловины в свету в зависимости от емкости агрегата по опубликованным данным установлена статистическая зависимость в диапазоне существующих емкостей агре­ гатов (рис. 76). Эта зависимость выражена корреляци­ онным уравнением вида

Расчеты показали, что в сопоставимых условиях ра­ боты конвертеров влияние емкости на величину тепло­ вых потерь через отверстие горловины в отличие от теп­ ловых потерь через футеровку и корпус носит явно вы­ раженный экстремальный характер с минимумом для агрегатов емкостью 50—100 т (рис. 78). Однако это еще не дает оснований судить о характере изменения общих тепловых потерь в зависимости от емкости конвертеров,

1 8 0

конвекции воздуха в рабочем пространстве реторт в меж­ продувочные периоды плавки изучалось влияние емко­ сти на геометрические размеры рабочего пространства на участках горловины, цилиндрической части и днища, Полученные статистической обработкой фактических данных результаты положены в основу определения пло­ щадей, ограничивающих рабочее пространство на раз­ личных его участках и площади зеркала спокойной ванны (рис. 79). При этом геометрические размеры рабочего пространства принимали средними за кампанию футе­ ровки с учетом указанного выше разгара. Температура поверхности футеровки по ходу плавки существенно из­ меняется. Чтобы учесть это, коэффициенты теплоотдачи и тепловые потери при свободной конвекции воздуха в

181