Технико-экономические показатели (ТЭП)

Эффективность эксплуатации современных ДСП и ДСП ПТ определяется совокупностью вышеописанных средств и методов интенсификации и снижения энергоемкости технологического процесса выплавки стали. Некоторая сравнительная оценка ТЭП дуговых печей разного типа (по данным немецкой фирмы SMS) показана на рис. 56.

Рис. 56. Сравнительные показатели работы дуговых печей разного типа:
а – расход электроэнергии, б – расход электродов,
в – расход огнеупоров, г – электротехническая эффективность,
д – уровень фликкер-эффекта, е – капитальные затраты;
1 – ДСП обычной конструкции, 2 – ДСП с высоким импедансом,
3 – ДСП ПТ

Технический уровень современных ДСП и ДСП ПТ можно характеризовать следующими показателями:

длительность плавки (от выпуска до выпуска), мин 50…65,

число плавок (в год) 7500…8500,

удельная «производительность» m _о/(), т/(ч×МВ×А):

на твердой шихте 1,2…1,4;

на нагретой шихте (800 К) 1,7…2,0;

с жидким чугуном (35 %) 1,9…2,2;

на жидком металле (процесс Consteel) 2,5…2,8.

* По имени английского физика Дж. П. Джоуля (J.P. Joule, 1818–1889) и русского физика Э.Х. Ленца (1804–1865).

* На действующей ЭПУ расход электрической энергии определяют непосредственным измерением счетчиком активной энергии (счетчик ватт-часов).

* Диссипация (от лат. dissipatio – рассеивание) – переход энергии упорядоченного движения (например, энергии электрического тока) в энергию хаотичного движения частиц (теплоту).

* Для электроплавильных печей, работающих на несинусоидальном переменном токе (например, ДСП, печи с тиристорными источниками питания), коэффициент мощности имеет согласно ГОСТ 1494–77 буквенное обозначение λ.

* По ГОСТ 7206–80 аббревиатура «ДСП» означает «Дуговая сталеплавильная печь с поворотным сводом».

* По имени итальянского физика Э. Ферми (E. Fermi, 1901–1954), одного из создателей ядерной и нейтронной физики.

** Осциллятор (от лат. oscillare – качаться) – система, совершающая электромагнитные колебания, т.е. колебательный контур L – C.

*** По имени немецкого физика В. Шоттки (W. Sсhottky, 1886–1976), обнаружившего этот эффект в 1914 г.

* Плазматрон – от слов «плазма» [применил для описания электрических разрядов в 1923 г. американский физик И. Ленгмюр (I. Langmuir)] и «(элек)трон».

* Аналогичные формулы впервые предложила в 1902 г. Г. Айртон (H.M. Ayrton, 1854–1923), первая и единственная член института инженеров-электротехников, награжденная в 1906 г. медалью Королевского научного общества Великобритании за выдающиеся результаты в исследовании электрической дуги.

* Под устойчивым горением дуги подразумевают такой ее режим, при котором она может гореть длительное время, не угасая и не переходя в другие формы разряда.

* При использовании магнитных управляемых элементов (дросселей насыщения) в выпрямительных агрегатах типа ВАКП или управляемых (через систему импульсно-фазового управления) вентилей – тиристоров в агрегатах типа ТПВ.

* В более широком смысле это есть воздействие электромагнитного поля на электропроводную подвижную среду (жидкие металлы, ионизированный газ или плазма), природу которого изучают в специальном разделе физики «Магнитная гидродинамика» и которое называют «ЭлектроМагнитоГидроДинамическое воздействие» (ЭМГД-воздействие).

* Понятие «угловая сила», или «V-сила» (Eckenkraft), впервые в 1933 г. ввел немецкий инж. И. Вочке (I. Wotschke), рассматривая ЭМГД-воздействие токов, протекающих по сторонам равностороннего треугольника в ванне ДСП.

* Электрод (от греч. ēlektron ‑ смола, янтарь и hodos ‑ дорога, путь) – проводник (букв. «дорога для электронов»).

** Термин «кондукционный» (от лат. conduco ‑ соединять; от нем. Kondúktor – проводник) – подвод тока по проводникам.

* Для справки: УЭС кристалла графита 0,42 мкОм×м.

** Ниппель (от англ. nipple) – короткая втулка с наружной резьбой для сборки секций трубопровода (в данном случае электрода).

* Знак «≈» означает, что числовой коэффициент приближенно равен 1000(4/π).

* Знак «≈» означает, что числовой коэффициент приближенно равен.

* Знак «≈» означает, что числовой коэффициент приближенно равен 1000·/10.

* Знак «»» показывает, что коэффициент приближенно равен 3 p/4.

* Угол наклона образующей усеченного конуса – угол откоса ванны соответствует естественному углу откоса сыпучих заправочных материалов, применяемых для ремонта рабочего слоя футеровки подины.

* Эркер (от нем. Erker – термин в архитектуре, означающий «фонарь») – полукруглый или многогранный выступ в стене.

* Часть рабочего пространства выше зеркала ванны (на уровне откоса), свободная от жидкого металла и шлака, но предназначенная для размещения загруженной металлошихты большего в 5–7 раз объема по сравнению с жидким металлом.

** Известно предложение МВМИ по созданию ДСП с переменным коэффициентом развития футеровки за счет изменения высоты расположения свода. При этом возможно организовать предварительный подогрев вышележащих слоев металлолома, что может стать альтернативой созданию громоздких шахтных дуговых печей (предложение фирмы VAI FUCHS – серия Ultimate ^®).

* В трехэлектродных ДСП расположение дуг характеризуют диаметром «распада» электродов D _pсп (см. с. 82).

* Название «короткая сеть» объясняет требование иметь минимальную возможную длину токопровода для снижения R.

* Консоль (от фр. console) – балка, жестко закрепленная одним концом при свободном другом. Синоним – кронштейн (от нем. Kragshtein).

** Плакирование (от фр. plaquer – покрывать) – нанесение на поверхность металлического листа или трубы слоя другого материала или сплава термомеханическим способом; применяется для получения биметалла.

* Компланарный (от лат. complanare – выравнивать, находиться в плоскости) – принадлежащий одной плоскости.

* Триангулированный (от лат. treis + angulum и англ. triangular – треугольный) – расположенный в вершине треугольника.

* Фликкер (от англ. flicker – мерцание, колебание) – термин, заимствованный из электронной техники.

** Импеданс (анг. Impedance, нем. Impedanz, от лат. Impedire – препятствовать) – устаревшее название полного сопротивления электрической цепи переменному току.

* Предложение проф. С.И. Тельного с целью расширения анализа технико-экономических показателей ДСП на основе электрических характеристик (93) – (97) с учетом (72) и (73).

* За период создания ДСП ПТ предложено много разных вариантов конструкций подовых электродов, аналогичных ДСП с проводящей подиной (см. § 1). Однако общепризнанного варианта, снимающего все проблемы эксплуатации таких печей, еще нет.

* Термин «панель» (от нем. Paneel – обшивка, облицовка) следует рассматривать как синоним термина «футеровка» (от нем. Futter – защитная внутренняя облицовка тепловых агрегатов).

* Кессон (от фр. caisson – ящик) – коробка, охлаждаемая циркулирующей в ней водой.

** Гарнисаж (от фр. garnisssage – защитный слой) – твердый огнеупорный слой, образующийся на внутренней стороне охлаждаемых стен рабочего пространства металлургического агрегата за счет так называемого плавильного уноса.

* Торкретирование [от лат. (tec) tor (ium) – штукатурка и (con) cret (us) – уплотненный] – процесс нанесения массы высокой плотности на поверхность сжатым воздухом.

* Впервые водоохлаждаемый свод был установлен в 1959 г. на ДСП вместимостью 1,5 т по предложению Н.А. Баринова. Конструкция водоохлаждаемых сводов для ДСП вместимостью 10…100 т была разработана в МВМИ под руководством проф. О.М. Сосонкина (1971 г.).

** Пилоны (от греч. рylon – ворота) – сооружение в форме усеченной пирамиды.

* Спреер (от англ. spray – водяная пыль и англ. sprayer – распылитель) – устройство для распыления жидкости.

* По аналогии с лазерным излучением (см. главу VII, § 2) струя получила название «когерентная» (англ. «Coherent Jet» или сокращенно «CoJet»), а само устройство называют «технология Praxair’s CoJet ™» (система «КоДжет»).

* Свод ДСП старой конструкции подвешен на цепях, связанных системой рычагов с электромеханическим приводом.

* Фрикционный (от лат. frictio – трение) – действующий под влиянием трения.

* Люфт (от нем. Luft) – зазор между сопряженными поверхностями частей механизма.

* Поскольку применение кислорода в период τ_эн вызывает повышенный угар металла, эта технологическая операция должна быть экономически обоснована, несмотря на достигаемые увеличение производительности и снижение удельного расхода электроэнергии.

** При окислении 1 кг графитированного электрода выделяется 33,5 МДж тепла, используемого в «свободном» пространстве ДСП примерно наполовину.

* Для ДСП четвертого поколения величина W _фут = –Δ W _ак согласно (12) – (14) включает в себя энтальпию остановленного от предыдущей плавки остатка жидкого металла и окислительного шлака (см. табл. 11).

* По инжекционной технологии К-ЕS (комбинированное производство электростали), разработанной немецкой фирмой Kloeckner.

** Исходя из теплового эффекта экзотермической реакции окисления углерода до монооксида, интенсивность подачи кислорода 0,5 м³/с обеспечивает мощность теплогенерации 11 МВт.

* Промышленное применение 30...45 % жидкого чугуна в шихте дуговых печей вместимостью 40…175 т проводились в разных странах (Швейцария, СССР, США) в 50–60-е годы прошлого века.

* Впервые донный выпуск осуществили на 100-т дуговой печи через отверстие в центре подины в 1976 г. на заводе в г. Виттен (ФРГ). Донный выпуск через эксцентрическое выпускное отверстия в эркере (т.н. «эркерный» выпуск) осуществили в 1982 г. на ДСП вместимостью 110 т (фирма DDS, Дания) и 130 т (фирма TNO, ФРГ).

* Термин «болото» применительно к плавильным печам, работающим с остатком жидкого металла от предыдущей плавки, недопустим к употреблению (ГОСТ 16382–87).

* В качестве топлива в ТКГ применяют (помимо природного газа) мазут (39…41 МДж/кг), керосин (46 МДж/кг), угольный порошок (16…28 МДж/кг), порошок кокса (27,5 МДж/кг), коксовый газ (16…18 МДж/м³), углеводороды (40…140 МДж/м³).