Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Основы синхронизации процессов обезуглероживания и нагрева металла

металл нагрев
При управлении плавкой важно не просто окисление углерода и получение заданного содержания его в конечном металле, но и проведение этого процесса синхронно с процессом нагрева ванны.

В идеальных условиях, когда ванна не обменивается теплом с окружающей средой и в ней не протекают никакие другие процессы, кроме окисления углерода, относительное изменение температуры ванны при окислении углерода Δt[c] можно определить по формуле

Δt[c] =Qt/(100Cм+gшлCшл),
где Qt - тепловой эффект реакции окисления углерода при данных условиях, кДж/кг;
gшл - количество шлака, кг/100кг металла;
С - удельные теплоемкости металла и шлака, Дж/(кг К).

Поскольку См=0,84 кДж/(кг-К) и Сшл= 2,09 кДж/(кг-К), а количество шлака обычно составляет 10-15%, то уравнение примет вид: Δt[c] =0,009Qt.

Это означает, что синхронизация процессов обезуглероживания и нагрева металла в идеальных условиях возможна лишь изменением теплового эффекта реакции окисления углерода.
Величина и знак теплового эффекта процесса окисления углерода могут изменяться в зависимости от источника кислорода. Основными источниками кислорода для окисления углерода являются: холодное дутье (кислородное или воздушное), оксиды железа твердых окислителей (железной руды, агломерата, окатышей, окалины и т.п.), горячие печные газы:


Qt, кДж/кг [С] Δt[c] ,°C/%[C]
Холодное дутье:
воздушное ....…………. +4450 | +40
кислородное ..... ……….+12500 | +115
Нагретая атмосфера печи . . . 15000 | +135
Холодный твердый окислитель –20000 | -180


Окисление углерода газообразным кислородом дутья или печных газов происходит с выделением тепла, при этом чем выше температура нагрева кислорода, тем больше тепловой эффект реакции. Окисление углерода кислородом твердых окислителей является резко эндотермическим процессом.

В реальных сталеплавильных процессах величина Δt[c] существенно может отличаться от приведенных выше значений Δt[c] no ряду причин: происходит потеря тепла в окружающую ванну среду (нагрев футеровки, окружающего воздуха и т.п.), возможно протекание в ванне других экзотермических и эндотермических процессов, кроме окисления углерода.

плавление шлаки

Температура плавления шлаков (шлаки имеют многокомпонентный состав и плавятся в интервале температур, т.е. имеют начало и конец плавления...

ессемеровский томасовский процесс

остоинства бессемеровского и томасовского процессов — высокая производительность, простота устройства конвертера, отсутствие необходимости применять топливо, малый расход...

Тепловой баланс кислородно-конвертерной плавки

Сталь, выпускаемая из конвертера, должна быть нагрета до температуры 1600—1650 °С, в то время как заливаемый в кислородный конвертер...