Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка энергосберегающей технологии выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи

Работа №78587

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

металлургия

Объем работы105
Год сдачи2020
Стоимость4770 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
134
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 9
1 Энергосберегающие технологии 10
1.1 Жидкий старт 10
1.2 Предварительный подогрев лома 15
1.2.1 Подогрев лома на специальных установках 16
1.2.2 Подогреватель лома системы VERTICON 24
1.2.3 ДСП с простым шахтным подогревателем 28
1.2.4 Двухкорпусная печь с шахтным подогревом 29
1.2.5 Шахтные печи с удерживающими пальцами 30
1.2.6 Двухкорпусная ДСП 34
1.2.7 Технология Consteel 35
1.3 Применение топливно-кислородных горелок 40
1.3.1 Эркерные и стеновые HPR-горелки 41
1.3.2 Оконные горелки 42
1.3.3 Сводовые горелки 43
1.4 Использование химической энергии газов 44
1.5 Работа на вспененном шлаке 46
1.6 Выводы 48
2 Анализ процесса плавления металлолома 51
2.1 Механизм плавления металлолома 51
2.2 Исследование термодинамики и кинетики растворения лома в
железоуглеродистом расплаве 58
2.3 Выводы 62
3 Разработка энергосберегающей технологии 63
3.1 Анализ энергоэффективности технологии Consteel 63
3.2 Анализ эффективности применения топливно - кислородных горелок 65
3.3 Анализ эффективности процесса дожигания газов 68
3.4 Эффективная энергосберегающая технология 70
3.5 Технико - экономическое обоснование энергосберегающей технологии .. 75
3.6 Выводы 77
Заключение 78
Список использованной литературы 79

Энергосбережение дает одну из наиболее перспективных возможностей для промышленности способствовать облегчению общей энергетической ситуации и соответствующий метод противодействия росту затрат на энергию. Руководители промышленных предприятий, как правило, знакомы с существующей энергетической проблемой, в связи с чем они весьма охотно воспринимают методы, позволяющие обеспечить энергосбережение. Однако необходимо добиваться более точного учета специфических возможностей энергосбережения руководителями крупных фирм, специалистами предприятий, консультантами и торговыми агентствами, представляющими промышленные предприятия.
В краткосрочной перспективе путем применения уже существующих технологических методов, которые экономически оправданы, может быть сэкономлено ~ 35% энергии, расходуемой в промышленных процессах.
Прогнозируемый рост цен на топливо, как ожидают, сделает меры по
энергосбережению еще более привлекательными в будущем. В долгосрочной перспективе в результате изобретения более эффективных устройств и разработки более эффективных технологических процессов, а также утилизации в более крупном масштабе отходящего тепла промышленность имеет возможность сэкономить более чем 25 % энергии.
Несмотря на то что энергосбережение не является панацеей от всех бед при решении энергетической проблемы, он дает нам возможность внедрить в практику хорошие технологические процессы, которые мы должны осуществлять независимо от того, решается или не решается энергетическая проблема.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


1. На основании проведенного анализа энергосберегающих технологий выплавки стали в электродуговой печи определено, что наиболее эффективными являются методы, в которых используется тепловая и химическая энергия отходящих печных газов. К таким методам относятся технология «Consteel», технология дожигания отходящих газов в рабочем пространстве печи, применение горелок с управляемым направлением и длинной факела. Экономия электроэнергии при использовании таких технологий составляет до 30%.
2. Экспериментальными исследованиями термодинамики и кинетики плавления металлического лома в железоуглеродистом расплаве установлены закономерности влияния: температуры жидкого остатка (“болота”), температуры металлического лома, интенсивности перемешивания и времени на скорость растворения лома в расплаве.
3. На основании проведенных аналитических и экспериментальных исследований разработана оптимальная энергосберегающая технология производства электростали в дуговых печах, которая включает в себя подогрев лома теплом отходящих газов, дожигание отходящих газов и использование эркерной, и оконной горелки. Проведенным технико-экономическим обоснованием показано, что затраты на реконструкцию 100-т дуговой электропечи составляют 550 млн.руб.. Срок окупаемости инвестиций составляет 3 - 4 месяца.



1. Белковский А. Г. Влияние массы жидкого остатка на эксплуатационные показатели ДСП / А. Г. Белковский, Я. Л. Кац// Металлург. - 2014. - №11. - С.34 - 40.
2. Годик Л.А., Козырев Н.А., Шабанов П.А. и др. Разработка технологии выплавки стали в электропечах с повышенным расходом жидкого чугуна // Сталь. 2009. № 5. С. 30 - 33.
3. Использование угля для нагрева лома в конвертерах / Б. М. Бойченко, В. И. Баптизманский, И. Л. Галигузов и др. // Известия вузов. Черная металлургия. - 1986. - №11. - С. 32 - 36.
4. Повышение доли металлолома в шихте конвертеров при использовании твердых углеродсодержащих материалов / Ю. И. Жаворонков, С. Д. Зинченко,
К. Н. Демидов и др. // Сталь. - 1985. - №8. - С. 27-29.
5. Оборудование и проектирование электрометаллургических цехов [текст] : учебное пособие / И.Д. Рожихина, О.И. Нохрина. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2016. - 317 с.
6. Герасименко И.П. Тепловая работа сталеплавильных агрегатов: учеб.пособие / И.П. Герасименко; Сиб. гос. индустр. ун-т. - Новокузнецк: СибГИУ, 2010. - 252 с.
7. Айзатулов Р. С. Теоретические основы сталеплавильных процессов: учеб.пособие для вузов / Р.С. Айзатулов [и др.]. - М.: Мисис, 2002. - 320 с.
8. Меджиборский М.Я. Основы термодинамики и кинетики сталеплавильных процессов: учеб.пособие для вузов / М.Я Меджиборский - Киев-Донецк: Вища школа,1979. - 280с.
9. Белковский А.Г. Исследование и разработка параметров технологии выплавки стали с применением ДСП средней вместимости для повышения эффективности производства сортовой заготовки. Дис. ... канд. техн. наук: 05.16.02. М., 2013. 168 с.
10. Белковский А.Г., Кац Я.Л., Сивак Б.А., Пасечник Н.В. Будущее дуговых сталеплавильных печей - в специализации их конструкции // Черные металлы.
2013. № 3. С. 14-19.
11. Окунева В. В. Эффективность работы дуговых сталеплавильных печей CONSTEEL/ В. В. Окунева, Ю. М. Павлова, А. Н. Макаров// Строительство. Электротехника и химические технологии. - 2019. - №1. - С.47 -57.
12. Евстратов, В.Г. Опыт освоения дуговой сталеплавильной печи фирмы Даниели на Ашинском металлургическом заводе / В.Г. Евстратов, З.Х. Шакиров, Д.В. Васильев, М.Т. Гиндуллин //Труды 12-го конгресса сталеплавильщиков, г. Выкса, 22-26 октября 2012 г. М: Металлургиздат - 2013, С. 60-61.
13. Федотов С. В. Анализ энергобаланса дуговой печи типа Consteel на ОАО АМЗ / С. В. Федотов, А. В. Тихонов, Е. Б. Агапитов// Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии в промышленности. 100 лет отечественного проектирования металлургических печей труды VIII Международной научно-практической конференции.2016. - С.233 - 237
14. Нугуманов Р.Ф. Перспективные технологии предварительного подогрева лома в полости конвертера / Р.Ф. Нугуманов, Е.В. Протопопов, А.Г. Чернятевич // Известия вузов. Черная металлургия. - 2009. - № 2. - С. 63¬66.
15. Макаров А. Н. Закономерности, сопровождающие горение электрической дуги и факела в металлургических печах. Ч. I // Электрометаллургия. 2012. № 7. С. 22-32.
16. Сапрыкин А. А. Интенсификация расплавления стали в дуговых печай с использованием газокислородных горелок / А. А. Сапрыкин, П. Н. Соколов // Сборник материалов международных научно-практических конференций 2018. - С.57 - 63
17. Меркер Э. Э. Исследование и совершенствование режима дожигания отходящих газов при электроплавке железорудного металлизованного сырья в дуговой сталеплавильной печи / Э. Э. Меркер, В. А. Степанов, Л. Н. Крахт, Е.
B. Ершов // Сталь. 2018. № 10. - С. 71 - 74.
18. Лыков А.А. Теория теплопроводности / А.А. Лыков.- М.:Гостехиздат, 1978. - 424 с.
19. Кожухов А. А. Исследование процесса вспенивания сталеплавильного шлака и его влияние на тепловую работу дуговой сталеплавильной печи / А. А. Кожухов, В. В. Федина, Э. Э. Меркер // Металлург. 2012. №3. - С. 42 - 44.
20. Харламов Д. А. Расчет оптимальных характеристик шлака при выплавки стали в дуговой печи / Д. А. Харламов, Э. Э. Меркер // Молодежь и научно-технический прогресс IX международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. 2016. - С. 200 - 202.
21. Миронов Ю. М. Повышение экономической эффективности дуговых сталеплавильных печей с помощью оптимизации их энергопотребления / Ю. М. Миронов, А. Н. Миронова // Вестник Чувашского университета. 2018. -
C. 79 - 92.
22. Кабаков З. К. Расчет баланса теплоты в шахте дуговой сталеплавильной печи Фукса / З. К. Кабаков, С. В. Браткин, М. А. Мащенко, В. И. Серов // Вестник Череповецкого государственного университета. 2015. - С. 8 - 11.
23. Поляруш А. С. Эффективность применения жидкого чугуна в ДСП с целью повышения производительности / А. С. Поляруш, В. И. Заика // В сборнике: Металлургия XXI столетия глазами молодых сборник докладов V международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов. 2019. С. - 52 - 53.
24. Меркер Э. Э. Энергосберегающие условия плавления металлизованных окатышей при их подаче через трубчатые электроды в ванну дуговой печи / Э. Э. Меркер, Е. А. Черменев // Сталь. 2015. С. - 23 - 31.
25. Чуриков С. Д. Реконструкция дуговой сталеплавильной печи с целью использования теплоты отходящих газов для предварительного нагрева лома / С. Д. Чуриков, Т. Б. Жиргалова // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы Международной научно - технической конференции студентов, аспирантов, ученых. 2018. С. - 222 -
223.
26. Попов В. В. Оценка эффективности способа производства стали с использованием металлизованного железорудного сырья / В. В. Попов, В. Г. Лисиенко // Сталь. 2014. С. - 379 - 386.
27. Тихонов А. В. Способы интенсификации перехода металлического лома в расплав / А. В. Тихонов, Е. Б. Агапитов // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2013. Т. 2. № 71. С. 103-105.
28. Тихонов А. В. Обоснование повышения доли жидкого чугуна в шихте дуговой сталеплавильной печи / А. В. Тихонов, Е. Б. Агапитов // Теория и технология металлургического производства. 2013. № 1 (13). С. 36-37.
29. Тихонов А. В. Организация энергоэффективного плавления лома в сталеплавильных агрегатах / А. В. Тихонов, Е. Б. Агапитов // Энерго- и ресурсосбережение в теплоэнергетике и социальной сфере: материалы Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов, ученых. 2014. Т. 2. № 1. С. 301-303.
30. Тихонов А. В. Исследование взаимного влияния предварительного нагрева лома и увеличения доли жидкого чугуна на энергосбережение при производстве стали в дуговых печах / А. В. Тихонов, Е. Б. Агапитов // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России: материалы 15-й Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и специалистов / под общ. ред. Е.Б. Агапитова. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова, 2014. С.148-151
31. Ферри М.Б. Самая крупная в мире установка CONSTEEL снабжает сталью производство полосы на заводе Arvedi // Сталь. 2010. № 11. С. 31-34.
32. Тулуевский Ю.Н., Зинуров И.Ю. Инновации для дуговых сталеплавильных печей. Научные основы выбора. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. 347 с.
33. Нугуманов Р. Ф., Протопопов Е. В., Харлашин П. С., Бакст В. Я. Изучение механизма взаимодействия стального лома с железоуглеродистым расплавом в диффузионном и тепловом режимах // Изв. вузов. Черная металлургия. 2009. № 8. С. 13 - 16.
34. Меркер Э. Э., Черменев Е. А., Сазонов А. В. Исследование эффективности электроплавки металлизованных окатышей при их непрерывной подаче в ванну дуговой печи // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 5. С. 14 - 17.
35. Маркоцци М., Гаццон М. Совершенствование предварительного нагрева и важность работы электродуговых печей большой емкости с жидким остатком // МРТ (русское издание). 2011. № 2. С. 8 - 20.
36. Арджента П., Ферри М. Б. Выплавка электростали с непрерывной загрузкой горячей шихты // Электрометаллургия. 2003. № 5. С. 27 - 33.
37. Смоляренко В. Д.,Черняховский Б. П. Гибкий процесс производства электростали по методу Consteel на заводе Ори Мартин // Электрометаллургия. 2004. № 3. С. 40.
38. Рябов А. В.,Чуманов И. В., Шишимиров М. В. Современные способы выплавки стали в дуговых печах. — М. : Теплотехник, 2007. — 192 с.
39. Кузьменко А. Г., Фролов Ю. Ф., Поздняков М. А. и др. Дуговые сталеплавильные печи: состояние, проблемы //Электрометаллургия. 2001. № 3. С. 2 - 7.
40. Малиновский В. С., Дубинская Ф. Е. Технико-экономические и экологические аспекты альтернативных технологий плавки металлов в дуговых печах // Электрометаллургия. 1999. № 3. С. 8 - 16.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ