1. Конструкция современной ДСП. Особенности тепловой работы.
2. Конструкция классической ДСП. Особенности тепловой работы.
3. Материальный баланс ДСП.
Приходная часть
1) Вода на охлаждение – 1600 м3 в час (стены, свода, держателей, электродов) (химически чистая вода), 140 м3 в час – на охлаждение трансформатора, 300 м3 в час – на охлаждение шин.
2) Агломерат и окатыши (с минимальным содержанием вредных примесей)
3) Лом марки 2А3Б (А – углеродистый, Б – легированный)
4) Литейный и передельный чугун
5) Кокс (карбюратор)
6) Флюсы CaCO3 и CaF2
7) Кокс измельченный (пыль) – подается через пневмотранспорт в рабочее пространство ДСП, попадает в шлак, который вспенивается, и происходит плавка с закрытой дугой.
8) Природный газ + кислород технологический. ПГ не подогревается (попадает в рабочее пространство с температурой окружающей среды)
При сжигании метана с кислородом в результате экзотермических химических реакций балансовая температура составляет порядка 2400-2800 град (очень высокий нагрев). В результате расщепления метана образуется СО и H2, которые ухудшают качество сжигания природного газа и приводят к увеличению доли химического недожога.
При температурах порядка 2800 град образуются пары металла (возгоны), который входит в состав газовой фазы и уходит из рабочего пространства.
9) Электроэнергия
10) Компрессорный воздух – используется для доставки пылевидного кокса в пневмотранспорте (12 кг КВ на 1 кг пыли)
11) Доломит – используется вместо извести за счет наличия CaO, также позволяет сокращать скорость разрушения периклазовых огнеупоров подин за счет наличия MgO
Расходная часть
1) Жидкий металл (полупродукт) – направляется в печь-ковш
2) Сталь по заказу – попадает в вакууматор (для удаления H2 или N2 – для легированных сталей) и в МНЛЗ
3) Дымовые газы (10-20 % СО)
4) Шлак – 6,95 %
4. Тепловой баланс
Приход тепловой энергии:
1) электрическая энергия:
– 55,31%
([кВт*ч] [ч]).
– средне тепловая мощность за плавку, кВт*ч
2) теплота горения природного газа;
- 11,23%
3) Физическая теплота материалов – 0,5 %
a) Легковесный лом
b) Тяжеловесный лом.
;
:1) лето +20
2) зима -10
Нагрев идёт за счёт теплоты отходящих газов
Физическая теплота извести, доломита, кокса
a) Известь
b) Доломит
c) Кокс
В трех уравнениях используется истинная теплоемкость, сыпучие материалы греют до температуры, свыше 105 градусов
a) Компрессорный воздух
, [кДж]
b) Природный газ
, [кДж];
c) Кислород
, [кДж]
Кислород не подогревается, ПГ и КВ попадают в печь с температурой окружающей среды.
4) Приход теплоты от экзотермических реакций:
a. Окисление углерода
Окисление углерода происходит по реакции:
,
где ,
-тепловой эффект окисления углерода, кДж/кг;
- масса окисленного углерода, кг.
dC=C(шихты)-С(полупродукт) – часть сгоревшего углерода
b. Окисление серы
Окисление серы происходит по реакции:
,
где ,
-тепловой эффект окисления серы, кДж/кг;
- масса окисленной серы, кг.
c. Окисление кремния
Окисление кремния происходит по реакции:
,
где ,
-тепловой эффект окисленного кремния, кДж/кг;
- масса окисленного кремния, кг.
Угар железа:
Принимаем, что железо окисляется до FeO и в соотношении 50/50.
Окисление железа до FeO происходит по реакции: