125876 (690730), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

S1 и 1 –соответственно толщина в метрах и коэффициент теплопроводности в Вт/(мК) периклазового слоя;

S2 и 2 –соответственно толщина в метрах и коэффициент теплопроводности в Вт/(мК) порошка магнезитового слоя;

S3 и 3 –соответственно толщина в метрах и коэффициент теплопроводности в Вт/(мК) шамотного слоя;

S4 и 4 –соответственно толщина в метрах и коэффициент теплопроводности в Вт/(мК) шамотной засыпки;

S5 и 5 –соответственно толщина в метрах и коэффициент теплопроводности в Вт/(мК) стального листа днища кожуха (в расчётах на учитывается);

_нар –коэффициент теплоотдачи от стенки днища кожуха в окружающую атмосферу;

F –эффективная площадь теплового потока через подину печи (среднее арифметическое между значением площади сферической поверхности сегмента верхнего оката футеровки и площадь поверхности днища кожуха печи).

Задаёмся значениями температур на границе:

• периклаз –магнезитовый порошок t1 =800С;

• магнезитовый порошок –шамот t2 =700С;

• шамот –засыпка шамотная t3 =100С;

• засыпка шамотная –кожух печи t4 =80С.

Теплопроводность изделий периклазовых определяется по формуле:

1 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=14, В= -14.9, С=5.59, t –средняя температура футеровки слоя в С.

Совпадение температур неудовлетворительное .

Задаёмся более приближёнными значениями температур на границах слоёв:

• периклаз –магнезитовый порошок t1 =1000С;

• магнезитовый порошок –шамот t2 =950С;

• шамот –засыпка шамотная t3 =400С;

• засыпка шамотная –кожух печи t4 =150С;

• наружная температура t_нар =20С.

Теплопроводность изделий периклазовых определяется по формуле:

1 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=14, В= -14.9, С=5.59, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (1500 + 1000) / 2 =1250 С

1 = 14 - 14.9 10^-3 1250 + 5.59 10^-6 1250² = 14 - 18.625 + 8.734375 =

= 4.109375 = 4.1 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотного кирпича ША-1 определяется по формуле:

3 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.974, В= -0.372, С= -0.009, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (950 + 400) / 2 =675 С

3 = 0.974 – 0.372 10^-3 675 – 0.009 10^-6 675² = 0.974 + 0.2511 –

- 0.004100625 = 1.22 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотной засыпки:

4 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.360, В= -0.219, С= -0.0016, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (400 + 150) / 2 =275 С

4 = 0.360 – 0.219 10^-3 275 – 0.0016 10^-6 275² = 0.36 + 0.060225 –

- 0.00121 = 0.419015 = 0.42 Вт / (м К).

Таким образом, плотность теплового потока:

q1 = (1500 – 5) / (0.92 / 4.1 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.22 + 0.05 / 0.42 + 1 /

/ 9.97) = (1500 – 5) / (0.224 + 0.01 + 0.433 + 0.132 + 0.1) = 1495 / 0.899 =

= 1663 (Вт/м²)

Проверяем сходимость температур на границах слоёв:

t1 = t_расп – q1(S1 / 1) = 1500 – 1663 (0.92 / 4.1) = 1126 С

t2 = t1 – q1(S2 / 2) = 1126 – 1663 (0.054 / 5.6) = 1110 С

t3 = t2 – q1(S3 / 3) = 1110 – 1663 (0.528 / 1.22) = 390 С

t4 = t3 – q1(S4 / 4) = 390 – 1663 (0.05 / 0.38) = 171 С

t_нар = t4 – q1(1/ _нар) = 171 – 1663 (1 / 9.97) = 4 С

Совпадение температур неудовлетворительное.

Задаёмся более приближёнными значениями температур на границах слоёв:

• периклаз –магнезитовый порошок t1 =1100С;

• магнезитовый порошок –шамот t2 =1080С;

• шамот –засыпка шамотная t3 =450С;

• засыпка шамотная –кожух печи t4 =160С;

• наружная температура t_нар =10С.

Теплопроводность изделий периклазовых определяется по формуле:

1 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=14, В= -14.9, С=5.59, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (1500 + 1100) / 2 =1350 С

1 = 14 - 14.9 10^-3 1350 + 5.59 10^-6 1350² = 14 - 20.115 + 10.187775 =

= 4.072775 = 4.1 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотного кирпича ША-1 определяется по формуле:

3 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.974, В= -0.372, С= -0.009, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (1080 + 450) / 2 =765 С

3 = 0.974 – 0.372 10^-3 765 – 0.009 10^-6 765² = 0.974 + 0.285 –

- 0.00527 = 1.254 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотной засыпки:

4 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.360, В= -0.219, С= -0.0016, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (450 + 160) / 2 =305 С

4 = 0.36 – 0.219 10^-3 305 – 0.0016 10^-6 305² = 0.36 + 0.0668 –

- 0.00149 = 0.425 Вт / (м К).

Таким образом, плотность теплового потока:

q1 = (1500 – 5) / (0.92 / 4.1 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.254 + 0.05 / 0.425 + 1 /

/ 9.97) = (1500 – 5) / (0.224 + 0.01 + 0.421 + 0.118 + 0.1) = 1495 / 0.873 =

= 1712 (Вт/м²)

Проверяем сходимость температур на границах слоёв:

t1 = t_расп – q1(S1 / 1) = 1500 – 1712 (0.92 / 4.1) = 1116 С

t2 = t1 – q1(S2 / 2) = 1116 – 1712 (0.054 / 5.6) = 1100 С

t3 = t2 – q1(S3 / 3) = 1100 – 1712 (0.528 / 1.254) = 379 С

t4 = t3 – q1(S4 / 4) = 379 – 1712 (0.05 / 0.425) = 178 С

t_нар = t4 – q1(1/ _нар) = 178 – 1712 (1 / 9.97) = 6 С

Совпадение температур удовлетворительное.

Фактическая температура по показаниям центральной термопары нижнего уровня (магнезитовый порошок) составляет 970 –1015 С, что с достаточной степенью точности можно принять температуру раплава на подине 1400 С.

Проверочный расчёт.

Задаёмся значениями температур на границах слоёв:

• периклаз –магнезитовый порошок t1 =1030С;

• магнезитовый порошок –шамот t2 =1100С;

• шамот –засыпка шамотная t3 =370С;

• засыпка шамотная –кожух печи t4 =160С;

• наружная температура t_нар =10С.

Теплопроводность изделий периклазовых определяется по формуле:

1 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=14, В= -14.9, С=5.59, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (1400 + 1030) / 2 =1215 С

1 = 14 - 14.9 10^-3 1215 + 5.59 10^-6 1215² = 14 – 18.1 + 8.25 =

= 4.15 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотного кирпича ША-1 определяется по формуле:

3 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.974, В= -0.372, С= -0.009, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (1000 + 370) / 2 =685 С

3 = 0.974 – 0.372 10^-3 685 – 0.009 10^-6 685² = 0.974 + 0.255 –

- 0.0042 = 1.225 Вт / (м К)

Теплопроводность шамотной засыпки:

4 = А – В 10^-3 t + C 10^-6 t²; Вт / (м К)

где: А=0.360, В= -0.219, С= -0.0016, t –средняя температура футеровки слоя в С.

t = (370 + 160) / 2 =265 С

4 = 0.36 – 0.219 10^-3 265 – 0.0016 10^-6 265² = 0.36 + 0.058 –

- 0.00112 = 0.42 Вт / (м К).

Таким образом, плотность теплового потока:

q1 = (1400 – 5) / (0.92 / 4.15 + 0.054 / 5.6 + 0.528 / 1.225 + 0.05 / 0.42 + 1 /

/ 9.97) = (1400 – 5) / (0.222 + 0.01 + 0.431 + 0.119 + 0.1) = 1395 / 0.882 =

= 1582 (Вт/м²)

Проверяем сходимость температур на границах слоёв:

t1 = t_расп – q1(S1 / 1) = 1400 – 1582 (0.92 / 4.15) = 1049 С

t2 = t1 – q1(S2 / 2) = 1049 – 1582 (0.054 / 5.6) = 1034 С

t3 = t2 – q1(S3 / 3) = 1034 – 1582 (0.528 / 1.225) = 352 С

t4 = t3 – q1(S4 / 4) = 352 – 1582 (0.05 / 0.42) = 164 С

t_нар = t4 – q1(1/ _нар) = 164 – 1582 (1 / 9.97) = 5 С

Совпадение температур удовлетворительное.

2 Расчет оборудования

2.1 Выбор и технологический расчёт основного оборудования

Руднотермическая печь (РТП).

К основному оборудованию, установленному на переделе производства титанового шлака относятся: рудно-термическая печь, система очистки и дожигания отходящих газов, машина разливочная конвейерная, дробилка двухвалковая, насос камерный, дозатор, трансформатор.

Печь электротермическая - для восстановления концентрата с целью обогащения его оксидами титана в полузакрытом или закрытом режимах. Обогащение концентрата происходит путем избирательного восстановления основной примеси - оксидов железа с образованием титанового шлака и металлической фазы - металла. Температура процесса - 1800±100 °С.

Таблица 10 - Технические характеристики РТП

Наименование параметра	Ед. из­мерения	Числовая ха­рактеристика
Номинальная мощность трансформатора	МВА	25,0
Установленная мощность каждого из трех однофазных трансфор­матора.	МВА	8,33
Пределы вторичного напряжения трансформатора	В	140-422
Число ступеней на низкой стороне.	Шт.	27
Номинальная частота тока	Гц	50
Число электродов	Шт	3
Схема соединения	-	Δ/Δ
Тип электродов - графитированный, цилиндрической формы.	Ø, мм	710
Диаметр распада электродов	мм	2600
Количество контактных щек на один электрод	Шт.	6
Ход электрода	мм	1500+50
Продолжение таблицы 3.19
Перемещение электродов- гидравлическое - скорость перемеще­ния	м/мин	До 2,5
Размеры рабочего пространства ванны печи:	мм
диаметр ванны		8800±50
глубина ванны	мм	4930
Объем болота чугуна	м3	45
Форма дна ванны - сфера, R	мм	14570
Характеристика свода: секционный, подвесной, водоохлаждаемый, металлический, плоский, торкретированный жаропрочным бето­ном.
Максимальная единовременная загрузка шихты	т	120
Характер загрузки - через течку, в центр ванны и под электроды.

Перемещение электродов осуществляется с помощью гидравлических подъемников.

Удержание и перепуск электродов осуществляется при помощи пружинно-гидравлических устройств.

Установка РТП состоит из следующих основных узлов: кожух; футеровка ванны печи; свод; токоввод; шинопровод; гидроподъемник; кольцо зажимное верхнее; кольцо зажимное нижнее; система питания гидроприжима контактных щек; установка аппарата для прожига летки; система гидропривода; установка направляющих роликов; система водоохлаждения; система водоохлаждения свода; монтаж механической установки конечных выключателей.

Характеристики

Список файлов курсовой работы