книги из ГПНТБ / Курочкин Б.Н. Теплотехнические испытания мартеновских печей
.pdfПотери тепла с охлаждающей водой, Q0XJI ккал-час
*
|
|
|
|
Сохл—О (^вых |
^вх) ■ |
ккал/час |
|
|
|
|
|
|
|
|
3600 • |
G! |
|
|
|
|
|
|
|
|
G = ------------ кг/час |
|
|
||
|
|
|
|
|
"ср |
|
|
|
|
|
|
Направ |
Наименова |
|
|
3600 • |
А |
|
|
|
|
|
|
G1 |
|
|
|||
Время |
Период |
ление |
ние охлаж |
61 |
тср |
|
тср |
^ВЫХ |
^ВХ |
даемого |
|
||||||||
час.-мин. |
плавки |
факела |
кг |
сек |
|
|
°C |
°C |
|
элемента |
А |
G кг/час |
|||||||
|
|
<— |
печи |
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Таблица 9
Печь № Опыт № Плавка №
Период №_________
^вых |
^вх |
A t О |
|
A t |
°C |
Сохл |
|
ккал/час |
|||
|
|
||
11 |
|
12 |
G! — вместимость бачка для замера, расхода воды, кг;
тср — время заполнения бачка (среднее из всех замеров), сек; /Вых, <вх — температура охлаждающей воды при выходе и входе, °C;
с—теплоемкость воды; с « 1,0 ккал/кг град.
Потери тепла кладкой печи, <?кл |
Т а б л и ц а 10 |
|
|
Скл=с'£ (А<л — 0 • ^кл ккал/час а£ = олуч + Яконв |
Печь № |
|
Опыт К? |
|
Плавка № |
|
Период плавки |
|
Дата_____________ |
№ |
|
Наименова |
|
|
t |
|
ние элемен |
Гкл |
^кл |
||
плав |
|||||
ки |
|
тов кладки |
м2 |
°C |
°C |
|
печи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
|
|
1 |
|
/1 |
кл 1 |
/ т \4 |
|
|
|
IT |
\± |
(100/ |
|
Е —М |
|
\100/ |
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
Е |
м |
|
Д Т |
|
|
16 |
17 |
|
18 |
|
и1°ч
6
°кл А Т
Б
19
|
|
|
Ал-- 1 |
|
А1 Л2 Д |
|
^кл+273 |
/4-273 |
1 |
|
а2 |
1 |
|
|
|||
At |
|
|
°кл |
|
|
|||
м |
hl |
д |
аконв |
Т'кл |
Т |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
I |
|
|
|
||
7 |
8 |
9 |
io |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
Б |
|
алуч + яконв |
(^КЛ |
0 |
В • |
Екл |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
^КЛ |
|
|
|
|
|
|
|
|
аЛ} ч |
|
|
as |
в |
|
(?кл, ккал/час |
|
|
20 |
|
|
21 |
22 |
|
23 |
|
Екл— поверхность измеряемого элемента кладки печи, м2;
/Кл — температура наружной поверхности элемента кладки печи, °C;
t — температура окружающего воздуха (вне влияния нагретой кладки печи), °C; Гкл, Т—температура кладки и окружающего воздуха, °К; 7'кл=^кл4-273°; T'=Z+273°;
°кл — коэффициент излучения кладки ккал)м2час. град. К4', акл = 4,8—для кладки; аКл=4,3—для металлических плит; алучаконв—коэффициенты теплопередачи излучением и конвекцией от кладки печи к окружающему воздуху ккал/м2ча: -град;
I — для вертикальных стен — высота; для горизонтальных — меньшая стерона, м; Ai—1,3 для сводов, Л1=1,0 для вертикальных стен, Л, = 0,7 для пода печи;
Аа — принимается по данным, приведенным в соответствующем разделе текста.
Потеря тепла излучением через завалочные |
окна и гляделки, <2ИЗЛ |
Таблица 11 |
|
||
'■•И ~(1иЛ |
|
Печь №______ |
|
Опыт №______ |
|
|
ккал/час |
|
Оизл — " |
Плавка №______ |
|
тпл |
|
Дата_____________ |
Время |
Периоды |
Направле |
|
V ■ °0 |
^П,П |
273+ tn п |
|
/+273 |
ние факела |
|
|
t, |
°C |
|
|||
плавки |
|
|
°C |
|
||||
|
—> |
|
А |
ТП.П |
|
Т |
||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
/ — V |
Б —В |
А Г |
|
|
Ft |
Е • |
Ж |
Ьоо/ |
|
|
|||||
|
|
F, |
м°- |
т, час |
|
|
тпл, час |
в |
Г |
Е |
|
|
Ж |
К |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
/Т \4 /“ П>П 1
\ юо /
Б
10
К
тпл
Физл
19
<р—коэффициент диафрагмирования (по табл. 9, приложение II):
Гп п —средняя температура плавильного пространства (определяется пирометром полного излучения, визируемым в отвер стие), °К;
Т— температура окружающего печь воздуха, "К (замеряется вблизи печи вне влияния излучения из окон и глядело к) F— площадь излучающего отверстия в момент открытия, мг;
_ т—длительность открытия каждого окна или гляделки, час-, со тпл—длительность плавки, час.
Потери тепла с уходящими газами, Q2
|
|
Qa — |
/дР (1Л:.гсс-г |
^в.п св.п); |
(Сф + ^ф) ккал/час.■ |
|
|
|
Направление |
|
|
ВС . zcp |
|
Время |
Период плавки |
|
4В |
д |
||
факела |
|
|
||||
|
|
|
—► |
|
А |
|
|
|
|
ч— |
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
Ус.г Q.r |
^в.п св.и |
Б + В |
А • Е |
Ув.п |
св(п |
|
|
Таблица 12
Печь № Опыт № Плавка №
Дата____________
Vc.r Сс.г
7 8
M-(QJ-eJ)
Оф+^ф
в |
|
|
в |
Е |
М |
Qa |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 __ 15 |
16 |
|
|
|
|
I |
|
|
/ср — средняя за |
период между перекидками |
клапанов температура уходящих продуктов горения, |
°C; |
|||
ссг—средняя теплоемкость сухих продуктов |
горения при |
ккал/наград.; |
|
|
||
св п—средняя теплоемкость водяных паров при ta, ккал/нм3град
<2ф> <2ф—физическое тепло топлива и воздуха на клапане печи, ккал/час.
|
Периоды |
Направ |
|
Время |
ление |
||
плавки |
факела |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
Период |
Направ |
|
Время |
ление |
||
плавки |
факела |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
Таблица 13
Потери тепла от химического недожога топлива, Qj
<2з=(30,16СОд4-25,76 Н^+85,58 СН;4() BcVc.r ккал/час |
Печь № |
|
Опыт № |
|
|
|
Плавка № |
|
|
Дата. |
_______ |
30,16 со
со\ % |
А |
|
|
Hf, |
% |
|
|
|
|
|
|
4 |
5 |
|
|
6 |
|
_____ |
|
|
|
_ |
|
|
|
|
, |
|
|
|
II е |
?АГ |
|||
И |
Огу |
|
? |
и |
|
где5 |
|
— |
|
!. |
L |
|
|
.и |
|
й |
|
|
’ |
X |
|
|
|
|
|
|
|
<2з |
|
BQP |
|
|
|
BQP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<7а |
|
4 |
5 |
|
|
6 |
|
25,76Н« |
85,58СН? А+Б + В |
|
|
Вс1/С.г |
г-д |
||
|
СН4 |
|
|
Vc.r |
6е |
|
|
|
% |
|
|
|
|
||
Б |
В |
Г |
|
Д |
Сз |
||
|
|
|
|||||
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
ц. печи |
Tj |
|
|
|
т а б л и |
ц а 14 |
|
|
|
|
|
|
|
||
• ~ 9») |
• 100 %, |
|
|
|
Печь Л 2_____ |
|
|
|
<2кл + Q охл + СизЛ |
|
|
Опыт |
№____ |
||
|
|
|
Плавк |
№___ |
|||
; 9s- ■ |
|
|
|
||||
|
|
|
Дата_ |
|
|
||
|
Б <?н |
|
|
|
|
||
|
Q3 |
|
Qs |
|
?а + 9з + ?s (1 —А)100 |
||
|
М |
Скл + Сохл + |
BQP. |
|
|||
<2з |
|
|
|
|
|||
|
+ С изл= Qs |
|
|
А |
|
|
|
|
9s |
|
Чъ |
|
Т|П> % |
||
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
|
12 |
|
|
I |
|
|
|
|
|
™ Величины <?8, <?», ?5 — соответственно из таблиц 11, 12, 1 з и др.
ПРИМЕРНЫЙ РАСЧЕТ К. П. Д. 380-г МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ, ОТАПЛИВАЕМОЙ ГАЗОМ (ДЛЯ ПЕРИОДОВ ЗАВАЛКИ, ПЛАВЛЕНИЯ И ДОВОДКИ)
Таблица 1
Исходные данные
Наименование |
Коли |
чество |
Расходы
(по показаниям приборов)
Коксовый газ Вк, тыс. нм3, сух. газа/час: |
|
||
в |
завалку.............................................................................................. |
• . |
....................... |
в |
плавление.............................................. |
||
в доводку .............................................................................................. |
|
|
|
Доменный газ Вл, тыс. нм' сух. газа/час: |
|
||
в |
завалку .......................................................................................... |
|
|
в |
плавление . . |
................................................................... |
|
в доводку . .......................................................................................
Воздух Укл, тыс. нм3 сух. воздуха/час:
взавалку..........................................................................................
вплавление ......................................................................................
вдоводку , ..........................................................................................
Мазут (подается только в доводку) Ви, кг/час...................................
Пар на распиливание мазута бф, кг/час...............................................
Температуры на клапане печи, °C:
5,9
4,3
3,3
6,8
6,2
6,0
34,7
34,0
31,9
400
320
коксового газа |
/. ........................................ |
30 |
||||
|
|
|
к |
|
•••••••••••• |
|
доменного газа |
Г |
.......................................................................... |
|
33 |
||
воздуха |
t'B |
|
|
|
||
|
|
|
21 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Температура уходящих |
продуктов горения |
/уХ,°С: |
|
|||
в завалку .............................................................................. |
|
|
|
600 |
||
в |
плавление |
|
|
|
||
|
|
|
750 |
|||
в |
доводку .............................................................................. |
|
|
|
780 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Потери |
тепла |
кладкой, |
с охлаждающей |
водой и излучением |
|
|
Q5, млн. ккал/час....................... .......................................... |
|
8,44 |
||||
136
|
|
|
|
|
|
Табл. 1 |
(продолжение |
||
|
|
Наименование |
|
|
|
|
|
Коли |
|
|
|
|
|
|
|
|
чество |
||
Физическое тепло газа из воздуха на |
клапане |
печи, |
|
|
|
||||
млн. ккал/час. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
завалку .............................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
0,365 |
в |
плавление . |
.............................................................................. |
0,338 |
||||||
в |
доводку ............................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
0,334 |
Давление на клапане печи, мм вод. ст.: |
|
|
|
|
|
|
|||
коксового газа Рк (изб).................................................................. |
|
|
|
|
|
|
180 |
||
доменного газа Рд (изб) .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
220 |
||
воздуха р' (изб).............................................................................. |
|
|
|
|
|
|
140 |
||
Барометрическое давлениеРб, мм рт. ст................................................. |
|
|
|
|
|
750 |
|||
Расход металлической шихты,т . ........................................................... |
378 |
||||||||
В том числе: |
g чуг. . ............................................... . . . . |
263 |
|||||||
жидкого чугуна |
|||||||||
стального лома g ст............................ |
|
.............................................. |
|
|
|
|
115 |
||
Выплавлено металла (жидкого) О, т.................................................. |
|
|
|
|
|
385 |
|||
Длительность плавки тплав., час.-мин...................................................... |
|
|
|
|
|
12—00- |
|||
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
заправки тзаир....................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
0—40 |
|
завалки тзав.................................... |
|
|
|
|
|
|
|
2—35 |
|
прогрева тпр........................ |
|
................................................... |
1—25 |
||||||
заливки жидкого чугуна .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
0—30 |
||
плавления тпл .................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
4—30 |
|
доводки тдб1........................... |
|
................................... |
|
|
|
|
|
2—20 |
|
Содержание углерода, |
%: |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
чугуне .................................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
4,50 |
в |
стальной части шихты .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
0,30 |
|
в первой пробе по расплавлении |
.............................................. |
|
|
|
|
1,25 |
|||
в |
конечной пробе металла................................... |
|
|
.... |
|
|
0,60 |
||
|
|
|
Состав газов |
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Составляющие компоненты, % (объемн.) |
|
|||||
|
Газ |
СО2 |
С2Н4 |
02 |
|
со |
н2 |
СН4 |
N 2 |
|
|
|
|||||||
|
Коксовый ........................ |
2,60 |
2,65 |
0,45 |
|
7,70 |
60,10 |
25,40 |
1,10 |
Доменный ....................... |
11,30 |
0,0 |
0,20 |
30,45 |
2,65 |
0,40 |
55,00 |
||
137
Таблица 3
Параметры газов и воздуха при определении их расходов по диафрагмам_
Расчетные |
параметры при определении расходов |
|||||
|
сухого газа по диафрагмам, |
нм3/час |
|
|||
Диафрагма |
|
|
|
|
т |
|
Рб |
^изб |
р |
t |
- |
7о |
|
Воздушная...............................
Коксового газа .......................
Доменного газа.......................
Диафрагма
740 |
50 |
743,7 |
20 |
17,0 |
293 |
1,293 |
740 |
200 |
754,7 |
20 |
17,0 |
293 |
0,440 |
740 |
250 |
758,4 |
20 |
17,0 |
293 |
1,300 |
|
|
|
Т а б л. 3 |
(продолжение) |
||
Действительные параметры |
^замеренные) при опре- |
|||||
делении расходов сухого газа по диафрагмам, нм31ча
рб Ризб |
р' |
■" |
Т' |
to |
Воздушная............................... |
750 |
140 |
760,3 |
21 |
18,0 |
294 |
1,293 |
Коксового газа....................... |
750 |
180 |
763,2 |
30 |
30,4 |
303 |
0,437 |
Доменного газа....................... |
750 |
220 |
706,2 |
33 |
36,0 |
306 |
1,299 |
/
^б |
^б ~ барометрическое дг вление |
мм рт. ст.; |
|
||
^изб ^изб — !13^ыточн0е ДавЛеНие’ |
мм В*°Д |
ст » |
|
||
Р, |
Pf — абсолютное давление, |
мм рт. |
ст.; |
|
|
t, t'—температура, °C, |
|
|
|
|
|
Т, |
Т9— абсолютная температура, |
°К; |
t |
г |
|
d, |
d9 — влажность газов (коксов., |
|
|||
доменного) и воздуха г/«л<3сух. газа; |
+ |
||||
9
То То — удельный вес, кг[нм3 сух. газа.
По данным замеренных параметров внесены необходимые поправки для определе ния действительных расходов (поправочный коэффициент К).
Состав мазута, |
% |
|
|
|
|
\VP=5,IO |
|
Ср= 83,70 |
|
|
|
Sp6=0,87 |
(Np+OP)=4>67 |
|
|
||
Нр=5,66 |
(<2н)м =8023 ккал/кг |
|
|
||
|
РАСЧЕТ |
Таблица 4 |
|||
Состав продуктов горения в |
общем борове |
||||
|
|
||||
|
Составляющие компоненты, |
% (объеми.) |
|||
Периоды плавки |
СОД |
|
сод |
ыд |
|
|
|
||||
Завалка................................................... |
12,2 |
4,8 |
0,0 |
83,0 |
|
Плавление .............................................. |
17,4 |
3,8 |
0,2 |
78,6 |
|
Доводка .................................................. |
13,4 |
3,6 |
0,0 |
83,0 |
|
138
Наименование и размерность
Коэффициент К приведения расходов воздуха и газов к действительным условиям
Расход, приведенный к действительным условиям, НМ3СуХ.
газа/час:
коксового
доменного
воздуха
Расчетные формулы |
и результаты расчета |
|
Таблица 5 |
||
|
|
||||
|
|
Периоды плавки |
|
|
|
завалка |
|
плавление |
|
|
доводка |
/ РгТ (7о + d/ЮСО) (0,804 + d/ICCO) |
|
||||
к |
РТ' (ь' -t-d'/lOCO) (0,804+ d/10CC) |
|
|||
V |
|
||||
76 j,3 -293 |
(1,293 + 0,017) |
(0,80 + 0, |
017) |
1,008 |
|
Лв - 74 |
|
|
|
—' = |
|
|
(1,293 + 0,018) (0,804 + 0, |
018) |
|
||
3,7 • 294 |
|
||||
7(53,2 • 293 |
(0,44 + 0,017) |
(0,804 + 0 |
017) |
|
|
К" = 754 |
|
|
|
------- -= 0,970 |
|
,7 - 303 (0,437 + 0,0304) (0,804 + 0, 0304) |
|
||||
7 66,2 - |
293 (1 ,3 + 0,017) |
(0,804 + 0, |
017) |
|
|
АД ~ 7£ |
|
(1,299 + 0,036) |
|
—’ =0,966 |
|
>8,4-306 |
10,804+0 036) |
|
|||
В% = 5,9 • 108 • 0,970 - 5,72 • 10’ |
Вк = Вк |
'К. |
= 3,3 ■ 10s |
0,970= 3,20 • 103 |
|||
BJ~4,3 - |
10’ |
- 0,970 = 4,17 - |
|||||
|
108 |
|
|||||
Вс = 6,8 ■ 10е - 0,966 — 6,57 ■ 10s |
Вд-=^д -Л'д |
Bz = 6,0 • 103 • |
0,966 = 5,80 • 10s |
||||
Вс = 6,2 • |
108 |
■ 0,966= 5,99 • |
|||||
д’ |
Ю3 |
|
|||||
|
д’ |
|
|
|
|
|
|
|
Vе |
кл |
-К |
|
|
||
У£л=34,7-10’.1,008 - 34,98108 |
v кд |
'в |
у£л31,9 • 10’-1,008-32,16 • 10s |
||||
И£л 34,0 • |
10s |
• 1,008 = 34,27 - |
|||||
|
10s |
|
|||||
03 <£>
л. |
|
Табл. 5 (продолжение) |
о |
|
|
Наименование |
Периоды плавки |
|
|
|
|
и размерность |
|
|
завалка |
плавление |
доводка |
Расход смеси газов
В;, нм3 сух. газа/час
Доля коксового газа в смеси а
Доля доменного газа в смеси Ь
Компоненты смешан ного газа, %: углекислый газ
со;
тяжелые углеводо роды с2 н;
кислород о;
окись углерода сот
В£ = 5,72 - 103 -Г 6,57х
ХЮ3 = 12,29 • 103
а = 5,72.........• 108 |
— 0,465 |
12,29-103 |
’ |
6,57 - 10s |
= 0 535 |
b= _!---------- |
|
12,29-Ю3 |
|
со; = 0,465 • 2,60 + 0,535Х XI 1,30 = 7,25
С2Н; = 0,465 ■ 2,65 = 1,23
О; =0,465- 0,45+0,535 • 0,20=
= 0,32
СОТ = 0,465 - 7,70 + 0,535 X Х30,45 = 19,87
В^-4,17 • 10’4-5,99 • Ю3 = 10,16 • 1G3 В' = 3,2 ■ 103-|-5,80 ■ 10’ = 9,00 • 103
В?. |
4 17 • 10’ |
а = —, |
а = Д11—_= 0,410 |
Вгс |
10,16-103 |
4 = в;/в;. |
|
д/ г |
10,16 ■ Ю3 |
СО; = а- СО^ + 6СО^
со; =0,410 • 2,604-0,59 • 11,30= = 7,73
С2н; = а ■ С2Н*
С2Н; =0,410-2,65=1,09
0;=а-0£4
о; =0,410 - 0,45+0,59 • 0,20= 0,30
СОТ = аСОк +ЬСОД СОТ = 0,410 • 7,70 + 0,59 • 30,45 =
|
3,20 • |
|
103 |
= 0,356 |
|
9,00 - |
|
103 |
|
, |
5,80 |
• |
103 |
= 0,644 |
Ь= |
------------ |
|||
|
9,00 |
• |
103 |
|
СО; = 0,356 ■ 2,60+0,644 • 11,30=
= 8,20
С2Н; = 0,356 - 2,65 = 0,94
О;=0,356 • 0,45+0,644 ■ 0,20=0,29
СОТ =0,356 • 7,70+0,644 - 30,45=
= 22,35
= 21,12