Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЫ

Карпенко Г.А.

В связи с современной тенденцией увеличения доли металлолома в шихте кислородных конверторов, двухванных мартеновских печах одним из способов повышения эффективности тепловой работы агрегатов является факельный обогрев шихты через топливно – кислородные горелки и продувочные кислородные фурмы для интенсификации технологических процессов и дожигания окиси углерода над зоной продувки по ходу плавки.

Для анализа эффективности тепловой работы печей используют уравнение полного теплового баланса:

(1)

где  - тепло выделяемое при сжигании топлива, Дж; В – расход топлива, м3/с;  - низшая теплота сгорания топлива;  - физическое тепло вносимое вентиляторным воздухом идущим на горение; LД - действительный расход воздуха, м3/с;  - теплоемкость воздуха;  - температура подогрева воздуха, оС;  - физическое тепло вносимое топливом, например мазутом или природным газом;  - теплоемкость топлива;  - температура подогрева топлива с учетом подачи пара;  - тепло экзотермических реакций в ванне;  - тепло от дожигания СО над ванной;  - тепло уходящих газов; VД - объем отходящих газов из печи;  - теплоемкость дыма; tД - температура уходящих из печи газов; qпот - все виды тепловых потерь в рабочем пространстве печи; t- длительность периода плавки.

Важной характеристикой является коэффициент теплоиспользования печи:

(2)

где  - суммарный приход тепла при работе агрегата в режиме печи теплообменника;  - суммарный приход тепла при работе агрегата в режиме печи – теплогенератора.

Из анализа выражения (2) следует, что при продувке ванны кислородом, т.е. при  значение , что обеспечивается увеличением  путем интенсификации режимов нагрева и обезуглероживания металла в печи.

Интенсивная продувка сталеплавильной ванны кислорода сопровождается снижением расхода топлива и увеличением тепла от дожигания СО , что способствует протеканию процесса плавки стали при экономии топлива.

При вдувании в ванну 1 м3 кислорода выделяется 2 м3 СО, следовательно, интенсивности продувки металла  выделяется 10 тыс. м3/час СО из зоны продувки печи и в результате приход тепла составит Для дожигания выделившегося СО потребуется соответствующий расход кислорода в атмосферу этого газового потока.

Производительность печи (Рп = G/tS) определяется временем общей продолжительности плавки:

                                               (3)

где  - необходимое тепловыделение сталеплавильной ванны за плавку, МДж;  - удельное теплоусвоение ванны в единицу времени, МДж/ч; G – емкость печи, т.

Таким образом, важным является создание максимально благоприятных условий по интенсификации тепловой работы печи.

Работа выполнена под руководством проф., д.т.н. Меркера Э.Э.


Библиографическая ссылка

Карпенко Г.А. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ВАННЫ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 5. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=517 (дата обращения: 01.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074