Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

Карпенко Г.А.

В связи с современной тенденцией увеличения доли металлолома в шихте кислородных конверторов, двухванных мартеновских печах одним из способов повышения эффективности тепловой работы агрегатов является факельный обогрев шихты через топливно – кислородные горелки и продувочные кислородные фурмы для интенсификации технологических процессов и дожигания окиси углерода над зоной продувки по ходу плавки.

Для анализа эффективности тепловой работы печей используют уравнение полного теплового баланса:

(1)

где  - тепло выделяемое при сжигании топлива, Дж; В – расход топлива, м3/с;  - низшая теплота сгорания топлива;  - физическое тепло вносимое вентиляторным воздухом идущим на горение; LД - действительный расход воздуха, м3/с;  - теплоемкость воздуха;  - температура подогрева воздуха, оС;  - физическое тепло вносимое топливом, например мазутом или природным газом;  - теплоемкость топлива;  - температура подогрева топлива с учетом подачи пара;  - тепло экзотермических реакций в ванне;  - тепло от дожигания СО над ванной;  - тепло уходящих газов; VД - объем отходящих газов из печи;  - теплоемкость дыма; tД - температура уходящих из печи газов; qпот - все виды тепловых потерь в рабочем пространстве печи; t- длительность периода плавки.

Важной характеристикой является коэффициент теплоиспользования печи:

(2)

где  - суммарный приход тепла при работе агрегата в режиме печи теплообменника;  - суммарный приход тепла при работе агрегата в режиме печи – теплогенератора.

Из анализа выражения (2) следует, что при продувке ванны кислородом, т.е. при  значение , что обеспечивается увеличением  путем интенсификации режимов нагрева и обезуглероживания металла в печи.

Интенсивная продувка сталеплавильной ванны кислорода сопровождается снижением расхода топлива и увеличением тепла от дожигания СО , что способствует протеканию процесса плавки стали при экономии топлива.

При вдувании в ванну 1 м3 кислорода выделяется 2 м3 СО, следовательно, интенсивности продувки металла  выделяется 10 тыс. м3/час СО из зоны продувки печи и в результате приход тепла составит Для дожигания выделившегося СО потребуется соответствующий расход кислорода в атмосферу этого газового потока.

Производительность печи (Рп = G/tS) определяется временем общей продолжительности плавки:

                                               (3)

где  - необходимое тепловыделение сталеплавильной ванны за плавку, МДж;  - удельное теплоусвоение ванны в единицу времени, МДж/ч; G – емкость печи, т.

Таким образом, важным является создание максимально благоприятных условий по интенсификации тепловой работы печи.

Работа выполнена под руководством проф., д.т.н. Меркера Э.Э.