Электроэнергия

При выплавке стали в ДСП традиционно стремятся снизить расход электроэнергии за счет использования альтернативных источников энергии (ТКГ, природный газ, кокс, уголь и др.). Кроме того, расход электроэнергии не является единственным показателем энергозатрат.

1). Оплата электрической энергии включает в себя

- постоянные затраты (обслуживание электрических сетей и трансформаторов);

- текущие затраты (затраченные на плавку)

2). Интенсивно работающая ДСП потребляет большое количество природного газа, кислорода, коксика, аргона, азота и других материалов, производство которых также требует определенных энергозатрат. В связи с этим необходим единый подход, который позволял бы учитывать все затраты. Для этого можно использовать либо пересчет в КВт*часы/тонну, либо в единицы условного топлива.

Заработная плата также может быть пересчитана на электроэнергию или на единицы условного топлива.

Материал	Мдж/единицу	Кг усл.топлива
Чугун, кг	23,8	0,811
Металлолом, кг	0,2	0,007
Металлизованные окатыши, кг	17,0	0,577
Известь, кг	5,7	0,29
Азот, м^3	2,5	0,083
Природный газ, м^3	37,6	1,28
Кислород, м^3	5,8	0,29
Электроэнергия, Квт*час	11,25	0,0383
FeMn 75%, кг	55,02	1,273
FeSi 45%, кг	70,34	2,40

С учетом всех факторов расход энергоресурсов составляет 500 – 650 Квт*ч/т в среднем для всех печей.

Одним из резервов экономии энергозатрат является подогрев стального лома. Подогрев стального лома вне ванны дуговой печи преследует следующие цели:

- сэкономить электроэнергию за счет нагретого, а не холодного лома,

- уменьшить расход электродов при работе под дугами,

- экологическая цель, заключающаяся в уменьшении выброса пыли при работе мощных электрических дуг.

Предварительный подогрев шихты может осуществляться либо с помощью горелок, либо с помощью тепла отходящих газов.

Существуют следующие способы подогрева стального лома вне ванны дуговой печи:

1. Подогрев отходящими газами в загрузочных бадьях (в корзине).

По состоянию на сегодняшний день наиболее целесообразно использовать тепло отходящих газов, поскольку кроме нагрева шихты, в слое шихты остаются крупные фракции пыли, что облегчает газоочистку. В России все современные печи оборудованы таким подогревом.

Рис. 2.5. Схема подогрева отходящими газами в корзине.

В этой системе отходящие газы из печи по водоохлаждаемому газоходу подводятся непосредственно к установке нагрева лома. Горячий газ проходит через слой лома и отдает ему часть физического тепла. Охлажденный до 150-200 градусов газ выходит из загрузочной бадьи и направляется с помощью дымососа в газоочистку.

В старых цехах применяется отсос отходящих газов с помощью специального устройства – зонта, расположенного над печью. Такая система представляет собой установку без рециркуляции отходящих газов. Основной недостаток такой установки – это невозможность утилизации вредных горючих газов из-за отсутствия системы дожигания газов. В связи с тем, что стальной лом в большей части случаев содержит масла и пластмассы, то при нагреве из этих веществ образуются диоксины и фураны, которые очень вредны для здоровья.

В новых цехах отсос отходящих газов осуществляется с помощью с специальной системы – СДОС (Система Дымоотсоса Сводовая). В этой системе газы после камеры нагрева направляются в камеру дожигания, в которой они смешиваются с воздухом и частью технологических газов из печи. Работа такой системы себя оправдывает при наличии изоляционного корпуса (dogbox). Всё помещено в специальный ящик (кожух).

Температура подогрева составляет всего 200 – 300 °С.

Основные недостатки такой системы:

1. Быстро выходит из строя завалочная корзина.

2. Быстро засоряется часть дымоотсоса от печи до камеры нагрева (так как фильтры установлены после вентиляторов).

3. Возможен подогрев только одной завалочной корзины

4. не удается избежать выбросов газов через неплотности в системе подогрева

5. невысокая температура подогрева (200 – 300 °С)

2. Оригинальная система предложена шведской фирмой ASEA - тандем-печь ASEA – MP (metal production) (ABB):

Рис. 2.6. Схема печи.

Две печи одинаковой вместимости и конструкции имеют жесткие своды соединенные с поворотной колонной, а также один трансформатор. На одном своде расположены отверстия для электродов, на другом – отверстия для ТКГ. В печи № 1 идет плавление под дугами подогретой стальной шихты, а в печи № 2 подогрев холодного стального лома отходящими газами из печи № 1, а также ТКГ. После выпуска металла из печи № 1, своды переставляются и печи меняют свои функции.

Однако, подогрев возможен только части шихты и при смене свода другая часть загружается либо в печь № 1, либо в печь № 2 в холодном виде.

Главный недостаток: при современном высокоинтенсивном производстве (работа с болотом, продувка металла через донные фурмы, дожигание CO до CO₂, подача коксика для вспенивания шлака, что подробно рассказывалось на прошлой лекции) такая конструкция не является удобной (конструкция не позволяет интенсивно вести плавку шихты).

Температура подогрева составляет 450 – 500 °С.

3. Иная конструкция получила свое развитие в США - Consteel (Continuous Steelmaking Process) – непрерывный процесс производства стали.

Рис. 2.7. Лекции 2006

Мелкий дробленый стальной лом (скраб) из железнодорожных вагонов подается с помощью магнитных шайб на систему транспортеров 1 – 3 (1 – без свода, 2,3 – футерованные стенки, керамический свод). На транспортере 2,3 производится подогрев как отходящими газами, так и с помощью ТКГ. Печь работает непрерывно, периодически выпуская жидкий углеродистый полупродукт в печь-ковш, где осуществляется окончательная доводка по химическому составу. Такая система применяется для низколегированных и высокоуглеродистых марок сталей. Температура подогрева составляет 450 – 500 °С.

Недостаток технологии:

1). Система затрудняет транспортные потоки в цехе, а также имеет много неплотностей, через которые уходят отходящие газы.

2). Большие затраты на дробление.

Дата добавления: 2014-01-11