ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
У ГЛАВА 1 ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОС
ВЯЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМАМ И ТЕПЛООБМЕНУ В ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧАХ.
1.1 Электротехническое обеспечение ДСППТ.
1.2 Теплотехническое обеспечение ДСППТ
1.3 Схемы питания ДСППТ
ГЛАВА 2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, ТЕПЛОВЫЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОДНО ЧЕТЫРЕХЭЛЕКТРОДНЫХ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
2.1 Геометрические и энергетические харак
V теристики электрических дуг
2.2 Взаимосвязь параметров дуг и показателей теплообмена излучением. . . .
2.3 Оценка теплообмена излучением с помощью угловых коэффициентов излучения дуги.
2.4 Вывод аналитических выражений для расчета локальных УКИ на наклоненные наружу стены плавильного пространства
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА
ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ В ПЛАВИЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ОДНО, ЧЕТЫРЕХЭЛЕКТРОДНЫХ
ДСППТ.
3.1 Разработка модели и создание алгоритма
расчета на ЭВМ локальных и средних УКИ на поверхность ванны металла 4
3.2 Разработка модели и создание алгоритма
расчета на ЭВМ локальных и средних УКИ на вертикальные стены плавильного пространства.
3.3 Разработка модели и создание алгоритма
расчета на ЭВМ локальных и средних УКИ на наклонные стены плавильного пространства.
3.4 Разработка модели и создание алгоритма расчета на ЭВМ локальных и средних УКИ
на свод плавильного пространства.
3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА
ИЗЛУЧЕНИЕМ В ОДНОЭЛЕКТРОДНОЙ ДСППТ
ВМЕСТИМОСТЬЮ 0 ТОНН МЕТАЛЛА.
4.1 Расчет и анализ распределения плотнос
тей потоков излучения дуги по поверхностям плавильного пространства.
4.2 Теплообмен излучением в поглощающей
среде в одноэлектродной ДСППТ0 ..
4.3 Влияние излучения электрода на теплообмен в плавильном пространстве.
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5 РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА
ИЗЛУЧЕНИЕМ В МНОГОЭЛЕКТРОДНЫХ ДСППТ ВМЕСТИМОСТЬЮ 0 ТОНН МЕТАЛЛА.
5.1 Расчет и анализ распределения плотностей потоков излучения дуг по поверхностям плавильного пространства в двух
V электродной ДСППТ0
5.2 Расчет и анализ распределения плотнос
тей потоков излучения дуг по поверхностям плавильного пространства в трехэлектродной ДСППТ0
5.3 Расчет и анализ распределения плотностей потоков излучения дуг по поверхностям плавильного пространства в четырехэлектродной ДСППТ0
5.4 Влияние показателей теплообмена излучением на техникоэкономические характеристики одно и многоэлектродных
ДСППТ0
5.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
В настоящее время в мире растет доля электростали, то есть стали, выплавленной в дуговых сталеплавильных печах. По оценке экспертов, суммарная выплавка стали к году достигнет 0 млн. тонн при доле электростали в году 1. Быстрое увеличение доли электростали в общем объеме выплавки началось с х годов, когда мартеновские печи повсеместно стали заменяться электропечами в ряде стран Европы такая замена закончилась лет назад. В Российской Федерации замена мартеновского производства электросталеплавильным также является одним из основных направлений развития черной металлургии. Увеличение доли электростали объясняется более низкой удельной стоимостью последней по сравнению со сталью, полученной в кислородноконвертерном производстве. Продолжающееся увеличение доли электростали позволяет сделать вывод о том, что кислородноконвертерное производство может постепенно утратить свою ведущую роль в выплавке стали в пользу электросталеплавильных производств 2.
Сегодня наблюдается постоянное совершенствование дуговых сталеплавильных установок, их основных элементов и электрооборудования. Происходит увеличение емкости дуговых сталеплавильных печей ДСП с 5 тонн в х годах до 00 тонн в х. Удельные мощности, вводимые в дуговые сталеплавильные печи, возросли с 00 кВАт в х годах до 00 кВАт в х годах. Однако на сегодняшний день можно с уверенностью утверждать, что процесс увеличения удельных мощностей ДСП приостанавливается. В связи с высокими ценами на энергоресурсы, в целях повышения кпмкупритоспособности продукции на передний план выходят проблемы снижения энергоемкости производств путем эффективного использования энергетических ресурсов, энергосбережения. Появились шахтйые и двухванные ДСП, позволяющие предварительно подогреть шихту и тем самым снизить удельные расходы электроэнергии. Одновременно с энергетическими требованиями усиливаются и экологические, в силу которых
расширяется применение более экологически чистых агрегатов дуговых сталеплавильных печей постоянного тока и плазменнодуговых сталеплавильных печей 3.
На современных металлургических предприятиях массовая выплавка электростали осуществляется, в основном, в двух типах агрегатов дуговых сталеплавильных печах трехфазного тока ДСПТТ и дуговых сталеплавильных печах постоянного тока ДСППТ различной вместимости и мощности. Дуговая сталеплавильная печь постоянного тока с одним электродом впервые была продемонстрирована Сименсом в году, почти за лет до печи Эру во Франции 4, однако до последнего времени массовому применению ДСППТ препятствовал ряд причин, в числе которых отсутствие мощных источников питания, в связи с чем применение ДСППТ является новым направлением развития и модернизации электросталеплавильного производства. Поскольку ДСППТ имеют ряд преимуществ по сравнению с ДСПТТ более стабильный режим горения дуг, отсутствие фликкер эффекта, пониженный уровень шума и пылегазовых выбросов и т.д., они находят все более широкое применение в металлургии. С увеличением мощности дуговых печей все сильнее проявляются различия в работе ДСППТ и ДСПТТ, которые отражаются на их эксплуатационных показателях. Создание в плавильном пространстве печей искусственных факторов, таких как вспенивание шлака, предварительный подогрев скрапа отходящими газами и топливнокислородными горелками, добавление в завалку жидкого чугуна, создание в атмосфере печи экранирующего слоя газов, хотя и позволяют улучшить техникоэкономические показатели дуговых печей, однако не дают вскрыть резервы оптимизации, заложенные в самой конструкции печей. Но в силу новизны ДСППТ отсутствуют обобщенные наработки в части показателей их работы, подобные сложившимся в результате многолетней промышленной эксплуатации дуговых сталеплавильных печей трехфазного тока. В связи с этим возникает необходимость в анализе первичных процессов, происходящих в ДСППТ, как базы для осуществления дальнейшей оптимизации их работы. Важнейшим из
таких процессов является процесс теплообмена в плавильном пространстве печи, без познания которого невозможен поиск путей модернизации и повышения энергетической эффективности ДСППТ, улучшения эксплуатационных показателей их работы. Именно процесс теплообмена в плавильном пространстве ДСП, его эффективность, то есть эффективность преобразования электрической энергии, как первичного топлива, в тепловую, снижение потерь электрической и тепловой энергии в печи, оптимальное сочетание длительности этапов плавки, создание в плавильном пространстве факторов, положительно влияющих на теплообмен, позволяют улучшить техникоэкономические и эксплуатационные показатели ДСП и, как следствие, снизить себестоимость продукции стали. Исторически сложилось
отставание теплотехнического обеспечения дуговых сталеплавильных печей от их электротехнического обеспечения. Явления, возникающие в результате протекания в ДСП процессов теплообмена, подвергались, в основном, экспериментальным исследованиям на моделях и действующих печах. С разработкой профессором Макаровым А.Н. теории теплообмена в ДСП, теоретических методов расчета его показателей были объяснены такие явления, как образование горячих пятен на футеровке стен, разгар футеровки свода в центральном и среднем поясах, повышение расхода электроэнергии и снижение кампании стен и свода при повышении мощности электропечного трансформатора первоначально после создания ДСП высокой и сверхвысокой мощности, вторично после внедрения в промышленную эксплуатацию дуговых сталеплавильных печей постоянного тока. Однако, при эксплуатации ДСППТ большой мощности выяснилось, что мероприятия, направленные на повышение эффсггзнсст х работы, выработанные на основании
многолетней промышленной эксплуатации ДСПТТ, зачастую не дают желаемого эффекта в ДСППТ. Требуется теоретическое исследование теплообмена в ДСППТ чтобы понять его отличительные особенности от ДСПТТ и предсказать уже на стадии проектирования достоинства и недостатки применения этих типов печей в каждом случае.
Актуальность
- Київ+380960830922