8.2 Тепловой баланс и расход топлива

Расход топлива

Тепловой баланс печи состоит из равных между собой приходной и расходной частей, каждая из которой складывается из ряда статей.

Статьи приходной части теплового баланса:

1. тепло, получаемое в результате сгорания топлива Q_х = ВQ_H^P

2. тепло, вносимое нагретым воздухом Q_B= В с_В t_B v_B

3. тепло, вносимое подогретым топливом Q_T = B c_T t_Г

4. тепло экзотермической реакции Q_экз = 56*10⁵ Р*а

Статьи расходной части теплового баланса.

1. полезное тепло, необходимое для нагревания и плавления материала Q_пол

2. тепло, уносимое шлаками Q_шл

3. тепло, эндотерммической реакции Q_энд

4. тепло, уносимое отходящими газами Q₄

5. тепло, от химической неполноты сгорания топлива Q₅

6. тепло от механической неполноты сгорания топлива Q₆

7. потери тепла в результате теплопроводности через кладку Q₇

8. потери тепла излучением через открытые окна печи Q₈

9. тепло, затраченное на нагревание тары Q₉

10. тепло, уносимое водой охлаждающей отдельные части печи Q₁₀

11. затраты тепла на аккумуляцию его укладкой в печах периодического действия Q₁₁

12. неучтённые потери Q₁₂ =(0.1 – 0.15)( Q₅+ Q₆+ Q₇+ Q₈ + Q₉+ Q₁₀ + Q₁₁)

Q прих=Q расх

Для сравнения качества работ, отдельных печей пользуются удельными показателями расхода тепла и топлива. Удельный расход тепла показывает, какое количество тепла затрачивается на нагрев 1кг металла до необходимой температуры.(усл. топл./кг)

8.6 Доменные и мартеновские печи. Кислородные конвертеры

При любых конструкциях сталеплавильных агрегатов технологические процесс совершаются в сталеплавильной ванне-части печи, заполненной расплавленным металлом. Для поддержания необходимой температуры, сталеплавильную ванну надо снабжать тепловой энергией, которая может поступать в ванну или извне, или выделяться непосредственно в расплавленном металле. В первом случае тепло выделятся вне ванны в результате сжигания топлива или в результате использования электрической энергии. Так работают мартеновские и электрические сталеплавильные печи. В другом случае тепло выделяется в самой сталеплавильной ванне или в результате окисления примессей, содержащихся в чугуне, или в результате приложения электро – магнитного поля. В массовой металлургии с использованием тепловой энергии, выделяющейся при окислении примесей работают конвертеры.

Тепловая работа мартеновских печей в огромной степени зависит от метода сжигания топлива, от характера факела. На тепловую работу конвертеров большое влияние оказывает вид используемого окислителя, которым могут быть или O₂ воздуха, или чистый O₂ (современные конвертера).

Доменная печь предназначена для выплавки чугуна из железной руды.

Основой технологических процессов, протекающих в доменной печи, являются процессы восстановления окислов железа. Доменная печь представляет собой высокую шахту круглого сечения, опирающуюся на железобетонный фундамент. Профиль рабочего пространства печи составляет колошник (верхняя цилиндрическая часть), шахта( верхняя конусная часть), распар (широкая цилиндрическая часть), заплечики (нижняя конусная часть), горн(нижняя конусная часть).

Доменную печь загружают шихтой сверху через специальный засыпной аппарат (позволяет равномерно распределять материал на окружн. колошника и устранять потери газов в атмосферу) Загрузку шихты осуществляют послойно.