Metallurgy.zp.ua
Главная » Электрометаллургия » Материальный и тепловой баланс электроплавки

Материальный и тепловой баланс электроплавки

Задачей эксплуатационного персонала является обес­печение минимальных потерь металла. Составление материальных балансов плавок позволяет оценить долю каждой статьи прихода и расхода.

Ниже приведен материальный баланс плавки стали ШХ15, проведенной в 100-т электропечи на свежей ших­те с окислением и обработкой материала в печи синте­тическим шлаком.

таблица

Как видно из приведенных данных, значительная до­ля потерь приходится на испарение (5,92%) и относи­тельно немного металла теряется с корольками. Ме­талл теряется также в виде скрапин со спускаемым шлаком.

При теоретических расчетах эту статью потерь обыч­но не учитывают, хотя фактически она иногда составляет значительную долю (0,5—1,5%). Эти потери можно сни­зить в результате осторожного скачивания шлака, особенно в период плавления и окисления.

Металл, вылитый из печи в ковш, в дальнейшем раз­ливают либо в изложницы, либо на МНЛЗ. В процессе разливки происходят дополнительные потери металла в виде литников при сифонной разливке (0,5—1,5%), скрапин в ковше (≤0,5%) и недоливков (0—1,5%). Таким образом, выход годных слитков на 1—4,5% ниже выхода жидкого металла. Технико-экономические показатели работы электропечи и цеха в целом относят к количест­ву годных слитков.

Тепловой баланс показывает распределение прихода и расхода тепла на плавку по статьям. Зная тепловой баланс плавки, можно найти способы снижения потерь тепла и улучшить технико-экономические показатели процесса. Тепловой баланс составляют на основании материального баланса плавки.

Ниже приведен тепловой баланс плавки стали ШХ15 в 100-т электропечи:

таблица

где — 96 — количество тепла, вносимое электричеством, %, 6 — электрические потери в трансформаторе, шинах кабелях и электродах, %.

Абсолютный расход тепла и его относительное рас­пределение по статьям будут зависеть от продолжитель­ности плавки, соотношения продолжительности отдель­ных периодов, состояния футеровки и т. д.

Рассмотрение отдельных статей теплового баланса позволяет найти способы для их уменьшения. Для уве­личения стойкости некоторых элементов электропечи используется охлаждение, на что расходуется до 15% от подводимой энергии. Для уменьшения этой статьи тепловых потерь необходимо защищать огнеупорным материалом охлаждаемые элементы, например, поверх­ность заслонки рабочего окна, обращенную в печь, сле­дует покрывать огнеупорным бетоном. При водяном ох­лаждении того или другого элемента печи следует оце­нить, компенсируют ли потери тепла с водой выгоды от повышения стойкости.

Потери через открытые окна могут быть снижены при минимальном числе открываний одна. Заслонку необходимо поднимать только на такую высоту, которая обеспечивает нормальное проведение операции. При загрузке печи мульдой следует закрывать окно после загрузки каждой мульды.

Потери с уходящими газами в значительной степени определяются количеством подсасываемого воздуха. Поэтому поддержание герметичности печи уменьшает тепловые потери по этой статье. Особенно тщательно необходимо следить за уплотнением электродных отвер­стий.

Потери в трансформаторе и токопроводе пропорци­ональны силе тока. Правильное использование ступеней напряжения, своевременное шунтирование дросселя, симметричное расположение шин короткой сети, бифиляриая проводка — все это позволяет повысить коэффи­циент мощности установки coscp. Применение водоох­лаждаемых кабелей вместо шин на крупных печах уменьшает нагрев короткой сети и снижает потери электроэнергии в ней. Особенно важным моментом является поддержание хорошего контакта между электрододержателем и электродом и сокращение длины рабочего конца электрода.