Форма и размеры плавильного пространства.

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1611

Высота плавильного пространства (стен), так как и другие параметры, дает противоречивое влияние на конструкцию и ТЭП работы ДСП.

Для того, чтобы свод не ограничивал тепловые возможности печи, высота стен от уровня откосов до пят свода (Н_ст) должна быть такой, чтобы макси­мальная тепловая напряженность ее кладки была меньше допустимой. В этом случае возрастает расстояние между дугами и сводом, что значительно повы­шает его стойкость. Большая Н_ст полезна и с точки зрения размещения в ней всей завалки, что имеет небольшую насыпную плотность. С другой стороны, Н_ст должна быть минимальной, чтобы иметь минимальные габариты и тепло­отдачу поверхности. С увеличением Н_ст, кроме этого, увеличивается длина и ход электродов, высота печи, сооружения и т.д.

Опыт работы действующих ДСП свидетельствует, что с позиции равно­мерного распределения тепловой нагрузки при крупно весовой шихте для малых ДСП (0,5…6 т):

5.8

для средних (12…50 т):

5.9

для крупных (100…200 т и больше):

5.10

В ДСП основное количество тепловой энергии ( 90%) выделяется в дугах (дуговых разрядах), которые образуются между торцами электродов и шлаком и располагаются практически на уровне откосов. То есть максимальную тепловую нагрузку воспринимают нижние части стен – "горячий пояс стен", который и определяет стойкость стен ДСП.

Для повышения стойкости стен их нижняя часть выполняется наклонной. Но здесь нужно иметь в виду, что с заменой вертикальных стен наклонными растут габариты, поверхность, отдающая тепло, длина короткой сети, появляются другие недостатки, которые уже упоминались, и особенно явно они про­являются в ДСП большой емкости.

В связи с этим целесообразно, особенно при одношлаковом процессе и тем более при использовании ДСП для получения полупродукта (с последующим рафинирова­нием в специальных установках), при проектировании ДСП большой емкости вновь вернуться к цилиндрической форме. А с целью повышения стойкости стен, как это делается за рубежом, нужно идти по пути использования в зонах перегрева (наибольшего разрушения кладки) электроплавленных и других специальных огнеупоров, торкретирования локальных участков, охлаждения внешней поверхности, совершенствования электрических и технологических режимов плавки и др.

Следовательно, нужно знать, для чего будет использоваться данная печь, и, в случае принятие условия необходимости выполнения нижней части стен наклонной, пользоваться следующими условиями. Низ стен печей (средних и крупных) на высоту Н_к, что составляет 0,15 d_у, наклонить на угол α=18…22 к вертикали (рис.5.2). Для точного расчета угла наклона при степени несимметричности по фазам меньшей, или равной 5%, можно использовать формулу α = m 0,08+21, град.

Тогда диаметр цилиндрической части плавильного пространства рассчитываетсяисходя из угла наклона нижней части стен к вертикали.

5.11

Рисунок 5.2 – Профиль рабочего пространства и очертание контура дуговой печи

Определив профиль и размеры ванны и плавильного пространства, нужно проверить, достаточный ли объем рабочего пространства печи (до уровня пят свода) для того, чтобы при насыпной плотности скрапа 1,4 т/м³ в один прием, без дополнительной завалки, ввести всю шихту с учетом коэффициента выдачи К_выд, что в среднем составляет 1,06.

Таким образом, объем завалки составит:

5.12

Теперь необходимо проверить, сможет рассчитанная печь вместить весь скрап. Для этого необходимо, прежде всего, рассчитать объем внутренней полости печи:

5.13

где – объем конической части плавильного пространства ДСП,

– объем цилиндрической части плавильного пространства ДСП.

	5.14
	5.15

Если , то расчеты выполнены верно, если же нет – нужно вернуться к предварительным расчетам и снова провести необходимые действия.

Размер рабочего окна (рис. 5.2) выбирается с таким расчетом, чтобы была возможность осматривать и заправлять подину и откосы всей печи, свободно вводить мульду загрузочной машины, не затрагивая при этом столбиков и арки окна, и извлекать из печи обломки электродов. Ширина рабочего окна (для печей, которые загружаются сверху, ширина окна может быть умень­шена до ). Высота окна составляет .