Рисунок 1.10 – График изменения температурного уровня в печи (

и температуры поверхности (
ПОВ
М
Т
) и центра (
ЦЕНТР
М
Т
 )
нагреваемого металла с течением времени 
τ
Для нагрева перед прокаткой крупных многотоннажных (до 9 тонн) 
слитков металла, получаемых в результате затвердевания жидкой стали из 
мартеновских печей или конвертеров, используются нагревательные колодцы 
(рис. 1.11).
Нагревательный колодец представляет собой камеру прямоугольного 
сечения (длина – 5-10 м, ширина – 2,5-3,5 м, глубина – 3,0-3,3 м), 
футерованную изнутри огнеупорными материалами. Свое наименование 
колодцы получили потому, что камера располагается ниже уровня зоны 
обслуживания (ниже нулевой отметки). Нагреваемый материал (от 4 до 8 
слитков) загружается в камеру сверху. Герметизация камеры обеспечивается 
с помощью песочного затвора, в который погружаются металлические 
пластины (ножи) съемной крышки камеры.
1 – топливо, 2 – воздух, 3 – слитки, 4 – уходящие газы
Рисунок 1-11 – Схема нагревательного колодца
Топливо (коксовый, доменный, коксодоменный, природный газы, 
мазут) подается в горелочное устройство в верхнюю часть камеры или по 
центру подины. Воздух и низкокалорийное топливо подогреваются в 
регенераторах до 750-850ºС за счет тепла отходящих газов. Удельный расход 
топлива составляет 0,07-0,15 тонн на 1 тонну стали.
Тема 2. Вторичные энергетические ресурсы теплотехнологического 
производства [5,6]
Анализ технологического цикла металлургического производства 
показывает, что значительная часть подведенного тепла теряется в 
окружающую среду в виде различных тепловых отходов. Эти тепловые 
отходы в теории получили название вторичных или побочных 
Камера
Песочный затвор
Горелка
Крышка
Регенератор
3
1
2
4
2
Подина

энергетических ресурсов (ВЭР или ПЭР). Однако в теплотехнике и 
теплотехнологии в термин «ВЭР» различными авторами и специалистами 
вкладывается различное содержание.
1. Часть специалистов под ВЭР понимают только те энергетические 
отходы, которые могут быть преобразованы в теплоиспользующих 
установках (ТИУ) или в других теплотехнологических аппаратах в полезную 
продукцию в виде пара, воды, дополнительного технологического продукта. 
В свою очередь полученные в ТИУ пар, вода или электроэнергия также 
называются вторичными энергетическими ресурсами. 
2. Другие специалистов под ВЭР понимают энергетический потенциал 
продукции и отходов (в том числе побочных и промежуточных продуктов), 
который не используется в самом агрегате. Этот энергетический потенциал 
более правильно называть внутренним энергетическим ресурсом, который 
может быть частично или полностью использован в других агрегатах. 
3. Третьи относят к вторичным энергоресурсам химически связанную 
энергию продукции и отходов производства (кокс, коксовый, доменный или 
конвертерный газ), хотя правильно эти энергоресурсы называть вторичным 
топливом или топливным ВЭР. 
4. И, наконец, часть авторов эти энергоресурсы называют побочными 
(ПЭР). Это название не соответствуют по содержанию понятию ВЭР. Так, 
например, физическое тепло чугуна или стали, связанное с температурой, 
является обязательным условием осуществления технологического процесса. 
Это тепло по сути своей являются энергетическим ресурсом, которое при 
определенных условиях может быть преобразовано в полезную продукцию, 
то есть является вторичным энергетическим ресурсом. Однако, называть этот 
энергоресурс побочным принципиально неверно, так как он напрямую связан 
с технологическим продуктом (целью технологического процесса).
С нашей точки зрения вторичным энергетическим ресурсом следует 
считать ту часть внутреннего энергетического потенциала, которая может 
быть преобразована в полезную продукцию. Степень использования этого 
энергоресурса определяется уровнем развития науки и техники. Следует 
отметить, что с развитием науки и техники все большее число составляющих 
внутреннего энергетического потенциала может быть преобразовано в 
дополнительную полезную продукции, что, несомненно, будет вести к 
повышению эффективности использования первичных энергоресурсов.
Для анализа вопроса энергоиспользования рассмотрим процесс 
переработки чугуна в сталь в кислородно-конвертерном переделе.
В конвертерном производстве топливо на технологический процесс не 
расходуется (т.н. безтопливная ВТТУ). В качестве источников тепла здесь 
выступает углерод чугуна и энергия технического кислорода, для получения 
которого была израсходована энергия на воздухоразделительной станции. 
Определенное количество тепла выделяется за счет выгорания марганца и 
кремния и экзотермических реакций образования шлака. Выделяемого в 

процессе тепла достаточно не только для повышения температуры металла 
до 1600-1650°С, но и для расплавления металлического скрапа (до 20-30 % 
по массе от садки конвертера).
Получение стали из чугуна в конвертерах путем продувки воздуха 
через слой чугуна (так называемый бессемеровский процесс) применялось 
давно, однако при нем не удавалось получать качественных сортов сталей, в 
частности из-за вредного влияния азота воздуха на сталь. Положение 
изменилось, когда продувку стали делать кислородом высокой чистоты 
(содержание
5
,
99
2
≥
О
%), при этом оказалось возможным получать в 
конвертерах почти все сорта стали.
В настоящее время подача кислорода в конвертеры производится 
сверху через специальную фурму (рис. 2.1). Испытываются образцы, в 
которых продувка будет производиться также и снизу, что должно дать ряд 
преимуществ (позволит повысить долю металлолома до 40-50%). Поскольку 
азот оказывает вредное влияние на сталь, продувка ведется техническим 
кислородом, содержащим 
5
,
99
2
≥
О
%.
1 - конвертер; 2 - фурма; 3 - уплотняющая юбка; 4 - котел-охладитель;
5 - участок охлаждения газов впрыском воды: 6 - газоочистка; 7 - вентилятор;
8 - свеча; 9 - аккумулятор сжатого кислорода; 10 - воздухоразделительная установка;
11 - компрессор; 12 - запорный орган; 13 - нагнетатель

жүктеу/скачать 0,76 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: