Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 icon

Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005




НазваМеталургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005
Сторінка2/7
О.В.Моргунов
Дата27.06.2012
Розмір0.61 Mb.
ТипДокументи
1   2   3   4   5   6   7


Орієнтовані дані про продуктивність цеху з агрегатами різної місткості приведені в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 - Продуктивність конвертерних цехів

Кількість конвертерів у цеху
^

Місткість конвертерів, т


400

300

200

160

Продуктивність цеху, млн. т/рік

установлених

постійно в роботі

рідкої сталі

придатних литих заготовок

рідкої сталі

придатних литих заготовок

рідкої сталі

придатних литих заготовок

Рідкої сталі

Придатних литих заготовок

2

1

5,8

5,5

4,6

4,4

3,2

3,0

2,6

2,5

3

2

11,6

11,0

9,2

8,8

6,4

6,0

5,2

5,0


Якщо робочий простір конвертору виконують з переклазу замість смоло-доломитової цегли, стійкість футеровки досягає 2..3, а в деяких випадках і 5 тисяч плавок. В цьому разі в конвертерному відділенні достатньо мати два конвертора замість трьох, але треба урахувати витрати на проведення гарячих і холодних ремонтів, які можуть досягати 10..15 % календарного часу. Тому замість формули (1.1) в цьому разі треба користуватися такою:


(1.2)


де С – частка календарного часу, що витрачається на холодні і гарячі ремонти. С=0,10..0,15.

Вибір місткості конвертерів повинний відповідати встановленому типовому рядові: 50, 100, 130, 160, 200, 250, 300, 350, 400 і 500 т. У цехах, що реконструюються, можлива установка агрегатів і іншої місткості.


Таблиця 1.3 - Характеристика конвертерів (за даними проектів)


Характеристики

Номінальна місткість конвертера, т




350

300

250

160

130

100

50

1. Обсяг робочого простору, м3

318

263

250

136

108

91

54

2. Питомий обсяг, м3

0,91

0,87

1,0

0,85

0,83

0,91

1,08

3. Глибина ванни рідкого металу у спокійному стані, мм

1800

1897

1550

1550

1470

1250

969

4. Розміри по футеровці, мм






















діаметр циліндричної частини

6950

6600

6600

5450

4820

4300

3700

діаметр горловини

4000

3430

3200

2200

2300

2150

1700

висота робочого простору (до горловини у вузькому перетині)

10075

9215

8920

7400

7240

7275

5940

5. Розміри корпусу, мм
























Продовження таблиці 1.3.


діаметр циліндричної частини (без опорного кільця)






















Зовнішній

9160

8814

8800

-

6490

5900

5520

внутрішній


9000

8614

8600

7460

6350

5760

5400

товщина циліндричної частини

100

100

100

70

70

70

60

висота загальна

12060

10770

10480

8800

8715

8650

7355

висота внутрішньої частини

11500

10710

10420

8740

8510

8445

7140

висота від осі цапф до верха конвертера

6170

5570

5570

4540

4540

4500

3830

6. Вага конвертера (без футеровки)


футеров аффутеровкіфутерівки), т

1455

1204

1300

927

579

560

379




  1. ^ ПРОФІЛЬ РОБОЧОГО ПРОСТОРУ КОНВЕРТОРА



Усі кисневі конвертори проектуються симетричної відносно вертикальній осі форми. Верхню частину – конічною, середню – циліндричною, нижню – сферичною з радіусом більшим, ніж діаметр циліндричної частини. Така конструкція донної частини робочого простору утворює сприятні умови для циркуляції металу під час дуття та запобігає формуванню застійних зон.

Знайдено [3], що між параметрами дуттєвого режиму і розмірами робочого простору існує залежність. Основною характеристикою, яка впливає на конструкцію робочого простору є глибина ванни рідкого металу у спокійному стані, яку ми розрахуємо при допомозі рівняння (2.1):


(2,1)


де ho – глибина ванни рідкого металу у спокійному стані, м;

k –емпіричний коефіцієнт, який дорівнює 0,0143;

i –інтенсивність дуття, м3/т∙хв.;

n – кількість сопел у наконечнику фурми;

W –швидкість кисню на виході із сопла фурми, м/сек..;

- щільність кисню на виході із сопла фурми, кг/м3.

Як видно з рівняння, глибина ванни залежить не тільки від місткості конвертера, але і від інтенсивності продувки, конструкції фурми і швидкості витікання і щільності кисню на виході із сопла. Таким чином, розрахункові профілю конвертера повинний передувати розрахунок кисневої фурми при заданих інтенсивності продувки і кількості сопел.



  1. ^ РОЗРАХУНОК ПРОДУВОЧНОЇ ФУРМИ



У первісний період розвитку киснево-конвертерного процесу продувку металу здійснювали односопловими фурмами. Надалі поширення одержали багатосоплові фурми, застосування яких привело до різкого зниження викидів металу і шлаку з конвертера, покращилося шлакоутворення, різко підвищилася інтенсивність продувки.

Фурма складається з трьох концентрично розташованих труб, об'єднаних змінним наконечником з міді із соплами. Кисень надходить по центральній трубі і через сопла в наконечнику потрапляє в порожнину конвертера.

Вода для охолодження фурми надходить у проміжну трубу, омиває наконечник і по зовнішній трубі повертається в зливальний шланг.

Підведення кисню і води до фурм і відвід води здійснюється гнучкими металевими шлангами.

При виборі конструкції наконечника виходять з необхідності розосередити кисневе дуття по поверхні ванни й організувати витікання кисню із сопів відособленими струменями з максимальною кінетичною енергією. Для розосередження кисню фурму оснащують декількома соплами, розташованими під кутом 15-20° до вертикалі. Для забезпечення максимальної кінетичної енергії струменів сопла виконують із профілем сопла Лаваля, у якому потенційна енергія газу може бути цілком перетворена в кінетичну енергію струменя з надзвуковою швидкістю витікання.

При однорядному розташуванні сопів по колу наконечника фурми їхнє число не перевищує 7, при дворядному - 12. Однак стійкість дворядних фурм звичайно не перевищує 40-50 плавок. Характеристики деяких використовуваних продувних фурм приведені в таблиці 3.1.

Вихідними даними для розрахунку продувної фурми є:

- місткість конвертера G, т;

- інтенсивність продувки і, м3/(т∙хв);

- кількість сопів у наконечнику фурми n;

- довжина фурми lф, м;

- внутрішній діаметр труби фурми dф, що підводить кисень, м;

- довжина шланга lшл, що підводить кисень, м;

- тиск кисню в магістралі Рм, МПа;

- температура кисню в магістралі Тм, °К.

Значення з dф, lф можуть бути узяті з таблиці 3.1, значення lшл може бути прийнято рівним 2,5 висоти робочого простору (табл. 1.3) для відповідної величини G. Тиск кисню в магістралі Рм =1,5.. .2,0 МПа, температура Тм =293 °К.

У якості прикладу приведен розрахунок 5–соплової продувної фурми для конвертеру місткістю 300 т, працюючого з інтенсивністю продувки 5 м3/(т∙хв).

Таблиця 3.1 - Характеристики фурм для конвертерної плавки з верхнім кисневим дуттям

Характеристики

Номінальна місткість конвертера, т сталі




400

350

300

250

160

130

100

1. Вага, кг

6650

6300

3686

3500

1520

1280

1273

2. Піднімальна вага (із водою і приєднаними рукавами),кг

8200

7800

7100

6000

5000

2000

2000

3. Довжина фурми, м

28

26,50

23,28

23,03

17,64

15,40

15,00

4. Зовнішній діаметр dн, мм

470

426

325

300

245

203

203

5. Внутрішній діаметр dф, мм

330

283

203

170

170

102

102

6. Максимальна витрата кисню, нм3/хв

3200

2800

1500

900

800

-

-

7. Максимальна витрата води на охолодження, м3 / ч

550

500

350

250

175

-

-

8. Тиск кисню перед фурмою, МПа

2,0

2,0

2,0

1,5

1,5

1,5

1,5

9. Тиск води перед фурмою,

МПа

1,5

1,5

1,5

1,2

1,2

1,2

1,2

10. Хід фурми, м

22,0

20,60

17,25

17,25

13,86

12,30

12,30


Порядок розрахунку наступний.

1. Визначення секундної масової витрати кисню на фурму, кг/c:


(3.1)


де - щільність технічного кисню, кг/м3:


(3.2)


тут O2 та N2 – кількість кисню та азоту у технічно чистому кисню, %.


2. Тиск кисню у підводному шлангу, МПа:


(3.3)


3. Температура кисню у шлангу, 0К:


(3.4)


де k – показник адіабати, k =1,4.

4. Щільність кисню у шлангу, кг/ м3:


(3.5)


де Т0 і Р0 – температура та тиск кисню у нормальних умовах, Р0=0,1 МПа;

Т0=293 0К.

5. Діаметр шлангу, що підводить кисень, м:

(3.6)

де Wшл – швидкість кисню у шлангу, Wшл=40...60 м/с.

6. Втрати тиску у шлангу, що підводить кисень, МПа:


(3.7)


де - коефіцієнт тертя, =0,05...0,1

- коефіцієнт місцевого опору, =1,0...2,5.

7. Тиск кисню на вході у фурму, МПа:


Рфшл -Ршл =1,8-0,33=1,47, (3.8)


8. Температуру кисню у фурмі, 0К:


(3.9)


9. Щільність кисню у фурмі, кг/м3:


(3.10)


10. Швидкість кисню у трубі фурми, м/с:


(3.11)

11. Витрати тиску у трубі фурми, МПа:


(3.12)

де =0,03...0,05; =0,5...1,0.


12. Тиск кисню перед соплами, МПа:


=1,47-0,16=1,31. (3.13)


Для забезпечення рівного ходу процесу тиск перед соплами повинне бути не менш 1,2 МПа.


13. Температуру кисню перед соплами, 0К:


. (3.14)


14. Щільність кисню перед соплами, кг/м3:


. (3.15)


15. Тиск кисню у критичному перерізі сопла, МПа:


. (3.16)


16. Швидкість кисню у критичному перерізі сопла, м/с:


(3.17)


R – універсальна газова постійна, 260 Дж/(кг0).

17. Температуру кисню у критичному перерізі сопла, 0К:


. (3.18)


18. Щільність кисню у критичному перерізі сопла, кг/м3:


. (3.19)


19. Масову витрату кисню через одне сопло, кг/с:


. (3.20)


20. Площина критичного переріза сопла, м2:


. (3.21)


21. Діаметр критичного переріза сопла, мм:


. (3.22)


22. Температуру кисню на виході із сопла, 0К:


. (3.23)


Тиск на виході із сопла Р2 приймаємо рівним:

0,11...0,12 МПа для G 100т;

0,12...0,13 МПа для G=100...200т;

0,13...0,16 МПа для G 200т.


23. Щільність кисню на виході з сопла, кг/м3:


, (3.24)


24. Швидкість кисню на виході із сопла, м/с:

. (3.25)


25. Площину вихідного переріза сопла, м2:


(3.26)


26. Діаметр критичного перерізу сопла, мм:


(3.27)

1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconЗатверджено на засіданні кафедри Інженерної механіки Протокол №6 від 26. 12. 2004 Затверджено на учбово-видавничій раді Дон нту протокол №1 від 14. 03. 2005р
Взаємозамінність, стандартизація та технічні вимірювання., Типова програма. Методичні вказівки та контрольні завдання для студентів...
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconНаціональний авіаційний університет
Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри електротехніки І світлотехніки, протокол № від “ ” 2005р
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconНаціональний авіаційний університет
Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри електротехніки І світлотехніки, протокол № від “ ” 2005р
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconНаціональний авіаційний університет
Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри електротехніки І світлотехніки, протокол № від “ ” 2005р
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconРозпорядження № від 2014 р. Затверджено на засіданні Вченої ради університету від 201 р., протокол «№ Перелік тем кандидатських дисертацій
Директор навчально-наукового інституту (прізвище, ініціали)
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconПоложення про конкурс монографій, підручників та навчальних посібників Затверджено на засіданні Вченої ради університету 24 лютого 2009 р. (протокол №20)
Конкурс монографій, підручників та навчальних посібників на здобуття премій Національного університету «Львівська політехніка» (далі...
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconЗатверджено на засіданні Вченої ради академії Протокол №9 від 30. 12. 08 Дніпропетровськ нметау 2009
...
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconЗатверджено: Голова приймальної комісії
Металургія для спеціальності «Металлургія чорних металів», узгодженому на засіданні Ради фізико-металургійного факультету (протокол...
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconПоложення про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою (в умовах педагогічного експерименту)" та "Тимчасового Положення про рейтингову систему оцінювання", затверджених наказом ректора від 15. 06. 2004 №122/од
Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри електротехніки і світлотехніки, протокол № від “ ” 2005р
Металургія сталі протокол №5 від 25 жовтня 2005р Затверджено: на засіданні навчально видавничої ради Доннту протокол № від 2005р Донецьк 2005 iconПоложення про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою (в умовах педагогічного експерименту)" та "Тимчасового Положення про рейтингову систему оцінювання", затверджених наказом ректора від 15. 06. 2004 №122/од
Робоча навчальна програма обговорена на засіданні кафедри електротехніки і світлотехніки, протокол № від “ ” 2005р
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи