| 技术指标 | 冲天炉 | 无芯感应电炉 | 电弧炉 | ||
| 两排大间距 | 密封式水冷 | 中频 | 工频 | ||
| 能耗(每吨液态金属) | |||||
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热效率: 总的 用于熔化 用于过热 |
0.32-0.42 0.4-0.6 0.06-0.08 |
0.3-0.4 0.4-0.6 0.05-0.07 |
0.7 0.6 0.69-0.74 |
0.62-0.68 0.5 0.65-0.7 |
0.55 0.6-0.7 0.25 |
| 金属的总烧损量(%) | 6-8 | 7 | 2-3 | 2-3 | 5 |
| 炉渣量(kg/t) | 120-150 | 100-120 | 10-15 | 10-15 | 70-90 |
| 废气中含尘量(kg/t) | 10-18 | 10-18 | 0.3 | 0.3-0.35 | 5-10 |
| 烟气排出量(m3/t) | |||||
| 噪声声压级(db) | |||||
| 温度控制(在一定温度下保温) | 受限制 | 受限制 | 能控制 | 能控制 | 能控制 |
| 不合标准的返回金属料利用情况 | 受限制 | 受限制 | 受限制 | 受限制 | 能利用 |
冲天炉熔炼基本原理:
1、 底焦燃烧
2、 热交换:预热、熔化、过热、炉缸
3、 冶金过程:造渣、化学成分变化
工艺参数:底焦高度、底焦重量、送风量(米3/分)、送风强度(米3/米2.分)、风压(一般指风箱风压)、炉气成分(加料口CO2、CO、O2%)、燃烧比ηV、炉气温度、热风温度(指风箱风温)、炉衬浸蚀、渣铁比(公斤/吨)、风机参数
冲天炉热平衡计算;以100公斤铁料计算
热量获得:
| 项目 | 计算公式 | (%) | 备注 | |
| 燃料燃烧 |
Q然=K×Q焦 Q然—燃料燃烧放出的热量(千卡) K—焦炭消耗量(公斤) Q焦—焦炭的低发热量(千卡/公斤) |
86-92 | ||
| 元素的烧损 |
Q氧化=∑mq Q氧化—金属元素氧化烧损放热(千卡) m—某元素烧损量(公斤) q—某元素氧化烧损时放出的热量(千卡/公斤) |
3-10 |
Si:q=7480 Mn:q=1672 Fe:q=1130 |
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| 造渣方热 |
Q渣=m渣×q渣 m渣:造渣量(公斤) q渣:造1公斤渣放出的热量(千卡/公斤) |
为简化计算,按下式计算: CaO+SiO=CaSiO3 Q渣= CaO×385.7(千卡) CaO:熔剂中CaO含量(公斤) 385.7:反应的生成热(千卡/公斤) |
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| 热风带进的热量 |
Q热风=LKCp(t风-t室) Q热风:热风带进的热量(千卡) L:燃烧1公斤焦炭需要的实际空气量 (标米3/公斤碳) Cp:平均比热(千卡/米3℃) t风:热风温度 t室:室温 K:焦炭消耗量(公斤) |
5-15 | ||
热量消耗:
| 项目 | 计算公式 | (%) | 备注 | |
| 预热熔化与过热 |
Q铁 =Q预+Q熔+Q过 Q铁—铸铁吸收的总热量(千卡) Q预—固态下预热:Q预=C固(t点-t室)G =0.168×(1150-20)×100 =18984(千卡) Q熔—熔化潜热:Q熔=G×q潜 =100×55=5500(千卡) Q过—铁水过热:Q过=C液(t过-t熔)G -0.23×250×100=5750(千卡) ∴Q铁=18984+5500+5750=30334(千卡) |
30-55 |
铸铁的平均比热: C固=0.168(千卡/公斤.℃) 铸铁熔化温度取1150℃ 金属重量G=100公斤 q潜=55千卡/公斤 C液—铁水的平均比热=0.23(千卡/公斤.℃) |
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| 炉气带走的物理热 |
Q物 =V气C气(t气-t室) V气—炉气量(米3) C气—炉气平均比热(千卡/米3℃) t气—炉气出口温度℃ |
10-15 |
C气取0.33(千卡/米3℃) t气=150℃,占5% 200 8% 450 15% |
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| 炉气带走的化学热 |
Q化=3050Vco 3050—燃烧1米3CO发出的热量(千卡/米3) Vco—炉中CO的体积=炉气量×CO% 另一公式:Q化=70(1-ηv)% ηv —燃烧比(%) |
10-25 | 如炉气中CO:3%,炉气带走的化学热占总损失的10%,CO:8%,占总损失的23% | |
| 炉渣带走的热量 |
Q渣= m渣×q渣 m渣—熔渣量(公斤) q渣—每公斤熔渣带走的热量(千卡/公斤) |
3-5 |
m渣:占金属量德6-10%, q渣:375-400千卡/公斤 |
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| 石灰石分解消耗的热量 |
Q石=m石×q石 q石—石灰石分解吸收的热量(千卡/公斤) m石—加入量(公斤) |
2-3 |
q石:取425千卡/公斤CaCO3 m石:2-4公斤/100公斤铁 |
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| 炉体散热损失 |
按经验估计,每公斤金属平均散热29千卡 Q散=100×29=2900千卡 |
3-5 | ||
| 炉体蓄热损失 |
Q蓄=∑V r c t (千卡) V—冲天炉砌体体积(米3) r—各种砌体体积比重 c—各种砌体德比热(千卡/公斤.℃) t—砌体平均温度℃ |
3-5 | ||
| 其它热损失 | ~5 | |||
冲天炉的热效率:
η=Q铁/Q总 Q铁—预热、熔化、过热铁料需要的热量(千卡)
Q总—吸热的总热量(千卡)
推荐:40-50%
送风量计算:
1、1kg焦炭燃烧是需要的空气量L0=9米3 (设固定碳100%
2、理论送风量:Q0= L0S×16.6/K (米3/分)
S—熔化率(T/H)
K—焦炭消耗量,如铁焦比10:1,则K=10
3、实际送风量:Q=75[C](1+ηV)S/K ( 标米3/分)
[C]—焦炭中的固定碳含量
ηV——燃烧比
4、 最佳送风强度经验式:W佳=67+10/3C(标米3/米2.分)
C—碳耗量(kg焦/100kg铁)(纯碳)
5、最佳送风量:W佳×炉膛截面积(标米3/分)
应考虑20%的漏风损失