Задание на курсовой проект

В курсовом проекте необходимо произвести тепловой расчёт дуговой сталеплавильной печи. Определить основные размеры печи, затем, посредством составления теплового баланса печи найти значение тепла, вносимого дугами. Далее по найденному количеству тепла определить необходимую полную мощ­ность трансформатора.

Необходимые данные для расчёта взять из таблицы 1.

Таблица 1 – Исходные данные. Вариант – 16.

Емкость дугоплавильной стаеплавильной печи G, т	100
Толщина подины п, мм	905
Тольщина слоев футеровки подины, мм	X	180
	Y	455
	Z	270
Толщина футеровки стен на уровне откосов от, мм	X1	375
	Y1	135
Толщина мегнезитовой футеровки в верхней части стен ст, мм	290
Толщина свода из хромомагнезитового кирпича св, мм	455
Температура наружной поверхности	В верхней части стены Т1, 0С	370
	В нижней части стены Т2, 0С	287
	Свода Тсв, 0С	360

1 Определение основных размеров печи Объем жидкого металла в дуговой сталеплавильной пе­чи, м3:

V=v·G,

где v =0,145 м³/т — удельный объем жидкой стали;

G - емкость печи, т.

V= 0,145·100=14,5 м³

Диаметр зеркала металла вычисляется по формуле, мм:

D = 2000·C·

где коэффициент С принимаем равным 1,085 т.к. при емкости печи

G = 100 т отношение D/H=5,0

D= 2000·1,085·=5294,8 мм

Глубина ванны жидкого металла, мм:

H=5294.8/1.085=4880 мм

Расчетный объем шлака, м³:

V_ш= 0,1· V= 0,1· 14,5=1,45 м³

Высота слоя шлака, м:

=_,м

Диаметр зеркала шлака, м:

D_ш = D + 2H_ш= 5,29 + 2*0,34=5,97 м

Уровень порога рабочего окна должен быть расположен выше уровня зеркала шлака на 40 мм, а уровень откосов на 65 мм выше уровня порога рабочего окна. Тогда диаметр ванны на уровне откосов равен, мм:

D_от = D + 2(Н_ш + 40 + 65) = 5294,8 + 2(340 + 40 + 65)=6184,8 мм

Диаметр ванны на уровне стен (рис. 1) равен, мм:

D_CT = D_от + 200 = 6184,8 + 200=6384,8 мм.

Высоту плавильного пространства H_пл находим из выражения H_пл/D_от, которое определяется ёмкостью печи. При емкости печи 100 т H_пл/D_от=0,38

Внутренний диаметр кожуха, мм:

D_K=D_CT+2· δ_от

где δ_от - толщина футеровки стен на уровне откосов, равная сумме толщины футеровки верхней части стен δ_в и толщины шамотного слоя в нижней части стен δ_ш мм.

D_K =6384,8+2· 800=7984,8 мм

Стрела пролета свода печи H_cb принимается равной 15% пролета (внутреннего диаметра) свода, мм:

H_cb = 0,15·D_cb = 0,15·(D_k- δ_св)=0,15(7984,8-455)=1129,47мм,

Ширину рабочего окна печи определяем, мм:

b = 0,25·D_от=0,25*6184,8=1546,2 мм

Высота рабочего окна составляет, мм:

h = 0,65·b=0,65*1546,2=1005,03 мм.

2 Энергетический баланс периода расплавления

Целью составления энергетического баланса является определение суммарного количества электрической энергии, которую необходимо выделить в дуговой сталеплавильной печи в период расплавления, по которому затем определяют необходимую мощность печного трансформатора. Для современных ДСП продолжительность периода расплавления τ_Р принимаем 9504 с.

Примерно в середине периода расплавления происходит подвалка шихты, продолжительность которой составляет τ_п=2160 с. Следовательно, продолжительность расплавления «под током» составляет τ_р.т = τ_Р – 2160 с.