Бакун Сергій Вікторович

фізіко металургійний факультет

Кафедра електрометалургії стали

Спеціальність: Металургія чорних металів

Тема випускної роботи:

Матеріальний і тепловий баланс плавки в дуговій сталеплавильній печі

Керівник: доцент, к.т.н. Храпко Сергій Олександрович

Матеріали до теми випускної роботи:

Про автора Бібліотека Посилання Звіт про пошук Індивідуальний розділ ДонНТУ Портал магістрів ДонНТУ

Реферат за темою випускної роботи

АктуальностьПри реаліях сучасної економіки як в Україні так і в світі, для металургійних підприємств гостро стало питання здешевлення продукції, що виготовляється. Одним з шляхів рішення даної проблеми може стати раціональне використання матеріальних ресурсів і скорочення витрати енергії, досягти цього можна оптімізіровав показники плавки, провівши ряд розрахунків і зробивши певні висновки. Дугові електросталеплавильні печі (ДСП) - це щонайпотужніші споживачі електроенергії, у зв'язку з чим потрібно старатися зменшити їх енергоспоживання. Ефективним напрямом рішення даної проблеми є автоматизація управління електричним режимом, що дозволяє скоротити електричні і теплові втрати.

У літературі часто наводяться порівняльні показники теплового балансу виплав- ки стали в різних дугових печах, на основі яких робиться висновок про ефективність того або іншого агрегату. Проте пряме порівняння "вогких" показників (без обліку матеріальних балансів і інших чинників) не завжди адекватно відображає характері- стіки теплової роботи власне печі, оскільки на прибуткову і витратну частині балан- са істотний вплив робить відмінність умов роботи печей, наприклад, за рахунок:

-різного географічного положення (вартість матеріалів, енергоносіїв і продукції);

- відмінності вигляду і якості металлошихти (використання чавуну, засміченість крупна, вміст домішок кольорових металів в ломі);

- різного марочного сортаменту (необхідна температура, зміст кислоро- так, вуглецю і фосфору в металі на випуску) і т.п.

Результати такого порівняння не дозволяють говорити про якість теплової роботи пе- чи, оскільки характеризують не агрегат окремо, а цілий комплекс показників проїз- водства металу, зокрема:

- наявне устаткування;

- наявність резервів електроенергії, газу і кисню;

- досягнутий рівень технології;

- вартість і якість використовуваного металобрухту і шлакообразующих;

- забезпеченість підприємства сировиною і замовленнями і т.д.

Проте, навіть привівши технічні показники роботи печей до деяких стандартним умовам, дуже важко чекати правильних висновків з їх порівняння. Істотний вплив на показники роботи печей надають велике число економічних чинників, таких як вартість енергоносіїв, сировини і готової продукції в даному регіоні. Наприклад, вигідні умови виробництва металу в деяких випадках приводять до економічної вигідності інтенсифікації плавки (звичайно, якщо дозволяють можливості МНЛЗ) навіть якщо при цьому погіршуються техніко-економічні показники власне виплавки стали . Аналогічним чином, відсутність замовлень або сировини і енергоносіїв приводить до значних простоїв ДСП, що також погіршує техніко-економічні показники роботи агрегату. Тому перед порівнянням необхідно враховувати, в який період, і при якій кон'юнктурі ринку металлошихти і металопродукції (для даного конкретного заводу) одержані ті або інші показники.

По ходу плавки в ДСП сталевару необхідно одержати до моменту випуску певну температуру (не нижче заданої) і певний зміст вуглецю і фосфору в металі (не вище заданих). Тому зробивши вимір температури і одержавши химаналіз проби металу, сталевар повинен визначити, скільки потрібно ввести електроенергії, кисню і вапно для одночасного завершення нагріву і рафінування металу. Передчасний нагрів приводить до перевитрати електроенергії і погіршенню дефосфорациі, передчасне зневуглецювання - до неможливості нагрівати і перемішати метал і, як наслідок, до перевитрати електроенергії. Для розрахунку кількості енергії, яку необхідно ввести для нагріву металу від першого виміру до заданої, необхідний алгоритм, що дозволяє прогнозувати залежність зміни температури металу від всіх технологічних параметрів плавки. На жаль, строгий розрахунок теплового балансу вельми громіздкий і вимагає великої кількості додаткової інформації, яка відсутня на реальному виробництві. Звичайно в основі більшості систем прогнозу температури лежить допущення, що зміна температури металу T прямо пропорціонально питомій кількості введеної сумарної енергії Е з деяким коефіцієнтом , залежним від поточної температури металу і, іноді, від средневзвешенного виду металобрухту (гарний лом вимагає менше тепло на розплавлення і нагрів, поганий - більше). Залежність вказаного коефіцієнта від температури звичайно пояснюється залежністю теплових втрат теплопровідністю і випромінюванням від температури - чим вища температура металу, тим більше втрати, і менше нагрів металу на одиницю введеної енергії. Для чисельного аналізу як початкові дані були використані показники роботи ДСП-1 електросталеплавильного комплексу ВАТ "Електросталь" (м. Курахово), яка була здана в експлуатацію у середині 2008 року (виготівник - фірма STB, Італія). Дане питання знаходиться в стаддії розробки, але вже одержані перші досить добрі результати.

Література

1. «О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЛАВКИ В ДСП», Храпко С.А., Скрябин В.Г., Деревянченко И.В., Лозин Г.А., Еремишин М.В.
2. «Экономия электроэнергии в дуговых сталеплавильных печах», Ю.Н. Тулуевский, И.Ю. Зинуров, А.Н. Попов, В.С. Галян.- М., Энергоатомиздат, 1987 г.
3. «Электрометаллургия стали и ферросплавов», Д.Я. Поволоцкий, В.И. Рощин и др. – М., Металлургия, 1984 г.
4. «Теория и технология электроплавки стали», Н.М.Чуйко, А.Н.Чуйко 1983 г.
5. «Автоматизация технологических процессов дуговой сталеплавильной печи», Лапшин И.В., М.,ООО «Квадрум», 2002 г.