Контрольная работа: Расчет основных размеров восстановительной и рафинировочной печей
Принимаем ближайшую большую мощность печи (см. табл.1), т.е.
16,5МВА. При этом фактическая, производительность составит 69,3 т. в сутки. С
целью получения симметричной нагрузки фаз предусматриваем питание печи
РКЗ-16,5.
1 .Определим активную мощность установки
кВт (2)
кВт
2. Полезная мощность кВт
(3)
Электрический кпд действующих
печей находится в пределах 0,85-0,95. При выплавке ферросилиция = 0,90. Тогда кВт.
Полезное фазное напряжение
3. Важной характеристикой работы печи является полезное
фазное напряжение Под полезным фазным
напряжением понимают напряжение между частью электрода, находящего в шихте, и
металлом. При этом фазное напряжение на выводах печного трансформатора равно суммеи падения напряжения в
свободной части электрода, контактах и короткой сети
т.е.
Полное фазное напряжение
(4)
где с, и п – постоянные (см. Табл.2),
Коэффициент п характеризует распределение мощности в ванне
печи в зависимости от вида процесса. Для безшлаковых процессов (например, при
выплавке FeSi) с преобладающим объемным
распределением энергии, значение n
следует принимать равным 0,33 (см. Табл.2), а для многошлаковых процессов с
преобладанием распределения мощности по поверхности n=0,25,
Плотность тока на электроде принимают в зависимости от вида
сплава и диаметра электрода (см. Табл. 4).
Таблица 2 Значения с' при разных сплавах и коэффициентах п .
Сплав |
<13500 кВа
|
> 13500кВа
|
n=0,25 |
n=0,33 |
n=0,25 |
n=0,33 |
Ферросилиций (45% Si) |
- |
3,2 |
- |
3,3 |
Ферросилиций (75% Si) |
- |
3,4 |
- |
3.4 |
Ферромарганец углерод |
5,3 |
. |
5,4 |
- |
Силикомарганец |
5,7 |
- |
6,0 |
- |
Силикохром (50% Si) |
6,8 |
- |
7,0 |
- |
Феррохром передельный |
7,6 |
- |
7.9 |
- |
Силикокальций |
5,7 |
. |
6.0 |
- |
Рафинированный феррохром |
17 |
- |
- |
- |
Таким образом, зная величину,определяем
0,33=75,87
(В)
Ток электрода:
(5)
кА
4. Ранее были приняты ориентировочные значения cos и
. Для определения указанных
величин необходимо знать активное сопротивление ванны, реактивное сопротивление
(Xк ) и активное сопротивление короткой сети (Rк. )
Активное сопротивление ванны:
(6)
Ом.
Принимаем следующие значения
Хкс
и Rкс:
Ом;
Ом.
Электрический коэффициент полезного действия
(7)
, это хорошо
согласуется с ранее принятым значением
Коэффициент мощности можно приближенно определить из
выражения:
(8)
.
Если не представляется возможность получить заданное (или
более высокое) значение cosφ, то с целью повышения этой величины для мощных печей применяют установку
продольно-емкостной компенсации (УПК).
5. Линейное напряжение печного трансформатора,
соответствующее величине Unф,
определяется по формуле:
(9)
(В).
Учитывая необходимость наличия
пониженного при разогреве печи в пусковой период, а также возможность повышения
мощности установки, определяем низшее и высшее значения рабочего напряжения из
соотношения: .
Низшее напряжение (В).
Высшее напряжение (В).
Промежуточные значения ступеней напряжения между Uв;Uн„ отличаются на 5-6 вольт.
1.2 Определение геометрических размеров восстановительной
печи
Для определения геометрических размеров ванны необходимо
знать размер диаметра электродов.
1. Диаметр самоспекающегося электрода определяется исходя из
его теплового баланса. Между током и диаметром электрода (в метрах) установлена
степенная зависимость вида: (10)
Величины с1 и т (см. Табл. 3), учитывающие вид сплава и
условия теплообмена электродов, получены на основании анализа работы
промышленных печей, имеющих лучшие технико-экономические показатели. Одну из
таких печей принимают за "образцовую".
Таблица 3 Значение коэффициентов с1 и т
Тип сплава |
c1 |
m |
Снликомарганец |
51,5 |
1,52 |
Ферромарганец |
52,8 |
1,70 |
Феррохром |
46,0 |
1,70 |
Ферросилиций |
38,6 |
1,88 |
Тогда для ферросилиция
или
Откуда dэ
принимаем равным в соответствие с принятым рядом 1200 мм.
В России принят следующий ряд
самоспекающихся электродов (мм): 750, 850,1000, 1200, 1400, 1700 и 2000.
Ведется разработка электродов диаметром 2400 мм,
Таблица 4 Допустимые значения плотности тока в самоспекающемся
электроде
Производимый продукт |
j, А/см 2 |
Ферросилиций 45%-ный |
до 7,0 |
Ферросилиций 75%-ный |
7,0 |
Силикохром 50%-иый |
7,0 |
Силикомарганец |
6.2 |
Ферромарганец |
7,6 |
Электрокорунд |
4,0 |
Карбид кальция |
6,8 |
Силикокальций |
12,0 |
Проверяется плотность тока электрода:
Страницы: 1, 2, 3
|