Повышение эффективности электроплавки стали путем непрерывной загрузки шихты

• Автор: Черняховский, Борис Петрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 110 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Развитие электроплавки стали в электродуговых печах

1.1. Роль электроплавки на современном этапе развития электросталеплавильного производства

1.2.Новое поколение электродуговых печей

1.3. Электроплавка с непрерывной загрузкой

шихты.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Анализ энерготехнологических преимуществ электроплавки стали с непрерывной загрузкой
шихты.

2.1. Интенсификация расплавления шихты

2.2. Стабилизация энерготехнологического режима.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Оценка экономических и экологических преимуществ
процесса
9 3.1. Экономическая эффективность процесса
3.2. Экологическая эффективность процесса.
Выводы по главе 3.
Общие выводы.
Литература


Международный семинар «Сталь - инвестиции в будущее», проведенный в июне г. Электросталеплавильная технология обладает большим потенциалом развития, обеспечивает энергосбережение, снижение воздействия на окружающую среду, экономическую эффективность, что являются главными преимуществами электрометаллургии перед другими процессами массового производства стали. Внимание участников семинара было обращено на начавшийся процесс использования квот на выбросы СО2 в соответствии с Киотским протоколом в качестве обеспечения кредитов на строительство экологически чистых производств. Для электрометаллургов это может служить сигналом к сокращению и даже полному отказу от использования топлива в качестве альтернативного энергоносителя]. Для оценки перспектив отечественной электрометаллургии важно определить направление очередного «технологического прорыва» и рассмотреть варианты электросталеплавильных технологических процессов с высоким потенциалом развития. В диссертационной работе в качестве такого процесса рассмотрена элекфоилавка стали в элсктродуговых печах с непрерывной загрузкой шихты в жидкую ванну, обоснованы технологические, энергетические, экологические и экономические преимущества новой технологии по сравнению с традиционной электросталеплавильной технологией с порционной загрузкой шихты. Нарастающий успех электрометаллургии в массовом производстве стали обеспечивается инновациями - внедрением новых научно-технических разработок - на стыке электроэнергетики и металлургии, образующих электрометаллургию, и связан, прежде всего, с появлением новых поколений электродуговых печей (ЭДП) и совершенствованием энсрготсхнологических режимов плавки, которые являются неотъемлемой составляющей современной электросталеплавильной технологии [8-]. Это явилось основой радикального сокращения расхода технологической электроэнергии и электродов и существенного улучшения технологических, экологических и экономических показателей сталеплавильного процесса. Другие энерготехнологические нововведения (альтернативные источники энергии, инжекционные технологии, подогрев шихты) являются вспомогательными и усиливают преимущества высокоимпедансных электродуговых печей [,]. С энергетической точки зрения электродуговая печь (ЭДП) может быть представлена электропечиым контуром: набором активных (R) и реактивных (. X) сопротивлений, подключенных к печному трансформатору. Основными энергетическими характеристиками ЭДП являются активная мощность, вводимая в печь - Рв9 мощность дуг (полезная мощность) - Р<>> рабочий ток І2 и напряжение дуги ? Я (нестрого cos (р)у связывающий активную мощность Ра> потребляемую печью, и установленную мощность печного трансформатора Smp. Регулировать мощность, вводимую в ЭДП, можно дискретно, переключая ступени печного трансформатора и меняя вторичное питающее напряжение С/г*» и плавно за счет рабочего тока h при вертикальном перемещения электродов, когда изменяются длина /<> и сопротивление дуги /? Энергетические характеристики строятся в функции рабочего тока на фиксированных ступенях напряжения. Для инженерных расчетов принято считать, что активные и реактивные сопротивления электропечного контура - величины постоянные и определяются параметрами трансформатора и конструкцией вторичного токоподвода, а меняется лишь сопротивление дуги - ог нулевого значения при коротком замыкании электрода на металл до бесконечности при обрыве дуги []. Ua+k- анод-катодное падение напряжения (Ua+k= - В в период жидкой ванны), grad U - продольный градиент напряжения на дуге (grad U - 1В/мм в период жидкой ванны). При отключенной печи или в режиме короткого замыкания реактивное сопротивление X электропечного контура примерно на порядок больше, чем активное сопротивление Ry поэтому полное сопротивление печи - импеданс печи Z = Vk2+ R* определяется практически реактивным сопротивлением — реактансом X. При построении рабочих энергетических характеристик в расчетные формулы вносятся эмпирические поправочные коэффициенты, учитывающие, в частности, эксплуатационные значения реактивного сопротивления электропечного контура[].