Конструкции и проектирование электропечей
  1.6.2 Энергетический режим периода расплавления

Энергетический режим периода расплавления характеризуют следующими показателями:

  1. коэффициент использования максимальной мощности Smax,
  2. коэффициент использования средней мощности Sср,
  3. длительность закрытого горения дуг, составляющая обычно

На основании уравнения энергетического баланса периода плавления шихты рассчитывают погребную мощность печного трансформатора. Это уравнение имеет вид:

где m - номинальная емкость печи, т;

Pэл - электрическая мощность, вводимая в печь в период расплавления, кВт;

n, э - продолжительность межплавочного простоя и периода расплавления, ч;

Qэкз - удельная тепловая энергия экзотермических реакций окисления примесей и железа шихты, кВт*ч/т;

Qэ - удельный расход энергии энергетического периода (на расплавление и перегрев металла), кВт*ч/т;

qn, qэ - удельная мощность тепловых потерь в периоды межплавочного простоя и плавления, кВт*ч/т.

Доля тепла экзотермических реакций в приходной части энергобаланса ДСП практически не зависит от емкости печи. Величина этой доли при обычной практике использования кислорода для интенсификации заключительной стадии периода плавления, изменяется в небольших пределах и в расчетах может быть принята равной 0,2 от общего поступления энергии:

Выразив отсюда через и подставив в уравнение энергетического баланса получим:

Удельный расход электроэнергии на расплавление и перегрев металла и шлака Qэ изменяется в широких пределах. Если принять температуру плавления стали равной 1500°С, ее перегрев - 100°С, температуру шлака – 16500С, а кратность шлака 0,04 (отношение массы шлака к массе металла), то Qэ составит 414 кВт*ч/т .

Удельная мощность тепловых потерь за время межплавочного простоя и расплавления определяется емкостью печи. Для приближенной оценки можно принять:

С увеличением емкости печи тепловые потери увеличиваются. Удельную мощность тепловых потерь во время межплавочного простоя можно принять в 1,5 раза большей удельной мощности тепловых потерь в период расплавления:

Получив из выражения (1.21) энергетическую мощность, которую необходимо ввести в печь для обеспечения требуемой продолжительности расплавления шихты в заданных условиях, можно определить номинальную мощность печного трансформатора:

где Кт - коэффициент использования номинальной мощности трансформатора в период плавления;

эл - электрический КПД;

cos - коэффициент мощности.

Коэффициент эл учитывает неустойчивость горения дуг в начале плавления, недоиспользование номинальной мощности в начале и конце энергетического периода, а также отклонения фактических параметров работы печи от заданных. Его величина при работе на твердой завалке принимается равной 0,8.

Для определения эл пользуются уравнением:

Значение коэффициента мощности для печей средней емкости составляет:

С учетом последних двух выражений и выражения (1.24):

Если принимается фиксированные значения cos (для крупных и малых печей), то:

  1.6.2 Энергетический режим периода расплавления
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ