Оборудование и технология производства стали марки 35ХГСА в условиях Нижнесергинского метизно-металлургического завода
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
щий от установленной мощности трансформатора печи (S, Вт).
Диаметр электрода
где i=(20…40)•104 А/м2 -плотность тока электрода;
I2- электрический ток во вторичной цепи трансформатора, А.
Где U2л ?1600 В - максимальное линейное напряжение во вторичной цепи трансформатора. При U2л=1000 В.
Принимаем dэ = 500 мм. 20) Диаметр свода
св= (1,5…2,5)•dэ +dр.э., м,
где dр.э. - диаметр распада электродов
р.э.= Kр.э.•dэ , м,
Где Kр.э. = 1,9…2,2- коэффициент распада электродов
dр.э.=2,1•0,5=1,05, м
Dсв=2,1•0,5+1,05=2,1, м
) Выпуклость свода
hсв= Dсв •Kсв , м,
где Kсв =0,12…0,18- коэффициент выпуклости свода
hсв=0,15•2,1=0,315, м
DD1Dсвd1d2dэdр.эHhhпhсв6,465,862,15,563,640,51,054,5221,22,8720,315
5.2 Тепловой расчёт футеровки
Так как футеровка стен ДСП выполняется с использованием водоохлаждаемых панелей, тепловой расчёт проводим для футеровки подины печи.
С учётом существующего производственного опыта выбираем схему футеровки подины ДСП-125 оснащена трансформатором мощностью 100 МВА.
Футеровка подины- многослойная. Рабочий слой (І) выполняется набивным толщиной 750мм из периклазового порошка марки ППЭ-88 на жидком стекле.
Промежуточный слой (ІІ)- три ряда (195 мм) - периклазовый кирпич (П).
Арматурный слой (ІІІ)- два ряда (130 мм)- шамотный кирпич марки ША.
Теплоизолирующий слой (ІV) толщиной 30 мм выполнен из асбестового картона, уложенного на днище стального кожуха (Ст 45) толщиной 40 мм (V)
. Тепловое сопротивление футеровки.
Принимаем для расчёта значения средних температур слоёв футеровки:
=13000C
=9000C;
=6500C;
Коэффициент теплопроводности материалов (?, Вт/мk) для слоёв футеровки:
?1=2,5-0,410-3=2,5-0,410-31300=1,98 Вт/мk (при 13000С)
?2=4,7-1,710-3 =4,7-1,710-3900=3,17 Вт/мk (при 9000С)
?3=0,84+0,5810-3 =0,84+0,5810-3650=1,22 Вт/мk (при 6500С)
?4= 0,2 Вт/мk
?5=54 Вт/мk
Тепловое сопротивление слоёв футеровки :
= =
= =
= = = 0,123
= = = 0,15
= =
Тепловое сопротивление футеровки
?R = R1+R2+R3+R4+R5 =0,613.
Коэффициент теплоотдачи от кожуха днища в окружающую среду.
Принимаем ?=20 Вт/ м2к
Коэффициент теплопередачи от рабочего пространства в окружающую среду
K= = = 1,508 Вт/ м2к
Плотность теплового потока через футеровку:
q=k(tвн-tн), Вт/ м3
= 1,508(1600-20)=2382,64 Вт/ м3
Принимаем tвн=16000С tн=200С.
Температурный напор по слоям футеровки:
q = ;
= q= q
= q= 2382,64 0,277 = 659,9910С
= q= 2382,64 0,062= 147,7240С.
= q= 2382,64 0,123= 280,0550С.
= q=2382,64 0,15= 357,3960С.
= q= 2382,64 0,001= 2,3830С.
Температура на границах раздела слоёв футеровки:
=- = 1600-659,991 =940,0090С.
=- = 940,009 -147,724 = 792,2850С.
=- = 792,285- 280,055 = 512,2300С.
=- = 512,230 -357,396 = 154,8340С.
=- = 154,834-2,383 = 152,4510С.
Средняя рабочая температура слоёв футеровки:
= = (1600+940,009) /2=1270,0050 С.
= = (940,009 +792,285) /2 = 866,1470 С .
= = (792,285+512,230) /2 = 652,2570 С.
= = (512,230 +154,834) /2 = 333,5320 С.
= = (154,834 +152,451) /2 = 153,6420 С.
Анализ результатов расчёта.
Температуры на границах раздела слоёв футеровки не превышают допустимых значений рабочих температур для выбранных огнеупоров.
Расчётные значения средних температур слоёв футеровки (пункт 8) соответствуют значениям, принятым при расчёте коэффициентов теплопроводности отдельных слоёв (пункт 2).
Вывод: Выбранная схема футеровки подины ДСП-125 обеспечивает нормальные температурные условия её работы.
Расчёт шихты для производства сплава и химического состава продуктов плавки
Химический состав металлической части шихты, масс.
материалCSiMnNiSPCrMoCuFe30ХНМА0,340,170,3 1,250,030,030,60,20,396,87Чугун40,60,500,020,1500094,73
6. ТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПЛАВКИ СТАЛИ В ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧАХ
Рассмотрим технологию выплавки стали 40ХНМА в дуговой печи с последующей обработкой в ковше-печи. Доводка стали в ковше-печи освобождает от необходимости жестко контролировать содержание серы в металле по ходу плавки в ДСП.
Исходными данными для расчетов являются требования к данной марке стали. Состав стали 40ХНМА согласно ГОСТ 4543-71 приведен в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав легированной конструкционной стали 40ХНМА, масс. %
CSiMnNiS, доP, до CrMoCu, до0,37-0,440,17-0,370,5-0,81,25-1,65 0,0250,0250,6-0,90,15-0,250,3
Расчет ведем на 100 кг металлошихты. Среднее содержание хрома в шихте для марки стали 40ХНМА не должно превышать 1%. В противном случае образующиеся соединения оксидов хрома сильно понижают жидкотекучесть шлака, что затруднит ведение плавки.
В качестве шихты используем отходы стали 30ХНМА, имеющиеся в цехе, а также передельный чугун. При этом учитываем необходимость наличия избыточного количества углерода для его последующего окисления. Исходя из этого, зададим в шихту 70 кг отходов стали 30ХНМА и 30 кг чугуна. Данные о фактическом химическом составе используемых материалов приведены в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав металлической части шихты, масс. %
МатериалCSiMnNiSPCrMoCuFe30ХНМА0,340,170,3 1,250,030,030,60,20,396,87Чугун40,60,500,020,1500094,73
С учетом массы компонентов и их химического состава определим массу элементов, вносимых каждым компонентом шихты, и представим результаты также в виде табл. 3.
Компоненты шихтыCSiMnNiSP CrMoCuFeВсего Отходы 30ХНМА0,380,1190,210,8750,0210,0210,420,140,2167,870Чугун1,20,180,1500,0060,04500028,4230Всего1,580,2990,360,8750,0270,0660,420,140,2196,22100Таблица 3
Масса элементов, вносимых шихтовыми материалами, кг
Кроме металлической части шихты, в завалку сверху добавляют известь. В качестве примера используем известь, со