- •Содержание
- •1 Обоснование параметров сталеразливочного ковша
- •1.1 Выбор и обоснование футеровки сталеразливочного ковша
- •1.2 Выбор дутьевых продувочных устройств
- •2.2 Расчёт процесса десульфурации стали в ковше
- •2.2.1 Расчет процесса десульфурации cтaлu в ковше тшс
- •2.3 Расчет модифицирования неметаллических включений
- •2.4 Определение снижения температуры металла
- •2.4.1 Изменение температуры металла при раскислении:
- •2.4.4. Изменение температуры металла при выпуске металла из сталеплавильного агрегата
- •2.4.5 Потери тепла через футеровку во время выдержки ковша
- •2.5 Расчет параметров продувки стали в печь-ковше инертным газом
- •2.5.1 Расчет времени продувки через пористые пробки
- •2.5.2 Расчет времени продувки через погружную фурму
- •2.5.3 Расчет дегазации при продувке инертным газом
- •3 Расчет технологических параметров и конструкции циркуляционного вакууматора
- •3.1 Технологические особенности вакуумирования металла
- •3.2 Расчет размеров вакуумной камеры
- •3.3 Расчет технологических параметров процесса вакуумирования
- •3.4 Обработка металла на цируляционном вакууматоре
- •Список используемой литературы
2.4 Определение снижения температуры металла
Суммарное снижение температуры металла за время обработки в ковше складывается из потерь тепла при раскислении металла ; потерь тепла при выпуске металла из агрегата; потерь тепла через футеровку ковша за время выдержки металла; потерь тепла при обработке ТШС; потерь тепла при усвоении расплавом порошковой проволоки:
2.4.1 Изменение температуры металла при раскислении:
= 0,22(-2,74)/10 = -0,0685 ºС;
= 0,206(+1,8)/10 = +0,03708 ºС.
∆Tраск=(0,0685-0,03708)*366=11,5 0С
2.4.2 Изменение температуры металла при обработке ТШС
- Затраты тепла на нагрев ТШС до температуры разложения известняка:
, кДж
где - теплоёмкость смеси, 1,25 кДж/кг·К;
Тразл – температура разложения, 1183 К;
- количество ТШС, 7,5 кг.
кДж;
- Затраты тепла на разложение извести:
Количество извести в ТШС МСао=4,5 кг.
Количество СО2, получаемое при разложение недопала, принимаем ППП=5,00%
М СО2=4,55/100=0,225 кг
- Количество разлагаемого известняка при этом составит:
М СаСОз=0,225100/44= 0,511 кг
q2= М СаСОз1776,5=0,5111776,5 = 908,4 кДж
- Затраты тепла на расплавление смеси:
q3=Mсмеси(C смеси (Тст-Tразл)+qск. теплота пл),
где M смеси = M ТШС - МСО2
M смеси = 7,5-0,225 = 7,275 кг
Т = 1903 К
qск. теплота пл – скрытая теплота плавления, 210 кДж
q3 =7,275(1,25(1903-1183)+210)=8075,25 кДж
- Затраты тепла на нагрев СО2 до температуры стали:
q4=2,4MСО2(22,4/44)(Тст-Tразл)
q4=2,40,225 (22,4/44)(1903-1183)=197,93 кДж
Изменение температуры металла при обработке ТШС определяется по формуле:
ТТШС=( q1+ q2+ q3+ q4)/(0,835*1000),
и составляет ТТШС=24 0С.
2.4.3 Изменение температуры металла при модифицировании порошковой проволокой
где – потери тепла при вводе порошковой проволоки, °С/м
– длина вводимой проволоки, м.
оС
2.4.4. Изменение температуры металла при выпуске металла из сталеплавильного агрегата
Зависимость потерь температуры стали за счет излучения от времени выпуска определяется по формуле:
где - степень черноты жидкой стали,= 0,4;
- константа излучения абсолютно черного тела, =5,77510-8 Вт/(м2К4);
Т-температура стали на выпуске, 1903 К;
F - площадь излучающей поверхности жидкой стали в струе и на зеркале ковша, м2;
М - масса металла в ковше, кг;
с - удельная теплоемкость стали, равная 850 Дж/(кг · К);
- время выпуска металла, 4 мин.
Площадь излучающей поверхности жидкой стали принимается в струе ~ 2,5 м2. на зеркале ковша.
Общая площадь излучения жидкой стали в струе и на зеркале ковша равна
Fм2;
Тогда
2.4.5 Потери тепла через футеровку во время выдержки ковша
Теплота, отданная сталью на нагрев футеровки ковша определяется следующим образом:
Q=McT,
где М – масса стали в ковше, кг;
с – удельная теплоемкость стали, 850 Дж/(кгК);
T – снижение температуры стали, К.
Потери тепла через кладку ковша
Q=QфутF
где Qфут – потери тепла с 1 м2 футеровки во время пребывания стали в ковше , Дж;
F – площадь огнеупорной кладки ковша (днище + стены), м2.
Qфут=,
где = 7,0 – теплопроводность огнеупора, Вт/(мК);
а = 1,38 103 – температуропроводность огнеупора, м2/ч;
Т1, Т0 – температура стали и огнеупоров ковша соответственно, температуру футеровки принимаем 1473 К;
t – время контакта огнеупора с жидкой сталью, сек.
Приравняв выражения, получим:
McT=QфутF
Подставив сюда Qфут, выразим T:
Tфут
Найдем площадь огнеупорной кладки ковша.
F = + = += 81,48 м2.
Tфут
Общая потеря тепла составит:
Т =Траскисл +ТТШС +Твып+Тфут
Т =11,5 + 24 + 5 + 29+6,3 = 75,8 °С