Энергоэффективные решения при модернизации дуговыхсталеплавильных печей постоянного тока литейного класса

Abstract

Выполнено численное моделирование тепловой работы футеровки и распределения плотности тока в ванне 12-тонной дуговой сталеплавильной печи постоянного тока литейного класса. Установлено, что при простоях печи более 15 часов, установка водоохлаждаемых элементов (ВЭ) с пространственной структурой взамен части футеровки снижает потери энергии печи за счет сокращения затрат на аккумуляцию тепла, несмотря на дополнительные потери с водой. ВЭ с пространственной структурой снижают потери тепла с водой на 25–35 % в сравнении с традиционными ВЭ с плотной укладкой труб. Установка подовых электродов (ПЭ) стержневого типа взамен ПЭ пластинчатого типа позволяет сократить энергопотребление печью на 3–9 % за счет интенсификации электровихревых течений в сталеплавильной ванне.

Виконано чисельне моделювання теплової роботи футеровки і розподілу щільності струму у ванні 12-тонної дугової сталеплавильної печі постійного струму ливарного класу. Встановлено, що при простоях печі більше 15 годин, установка водоохолоджуваних елементів (ВЕ) з просторовою структурою замість частини футеровки знижує втрати енергії печі за рахунок скорочення витрат на акумуляцію тепла, незважаючи на додаткові втрати з водою. ВЕ з просторовою структурою знижують втрати тепла з водою на 25–35 % в порівнянні з традиційними ВЕ з щільним укладанням труб. Установка подових електродів (ПЕ) стрижневого типу замість ПЕ пластинчастого типу дозволяє скоротити енергоспоживання піччю на 3–9 % за рахунок інтенсифікації електровихрових течій у сталеплавильній ванні.

A numerical simulation of the thermal work of the refractory lining and electrical current density distribution in the bath of a 12-ton DC steelmaking arc furnace of the foundry class is performed. It has been established that in the case of furnace downtime over 15 hours, the installation of water-cooled elements (WCE) with a spatial structure rather than a part of the lining reduces the energy loss of the furnace due to reducing the costs of heat accumulation, in spite of additional loss with water. WCE with a spatial structure reduce heat loss with water by 25–35 % compared to traditional WE with dense pipe laying. The installation of billet-type bottom electrodes (BE) instead of pin-type ones allows to reduce the energy consumption of the furnace by 3–9 % due to the intensification of electro-vortex currents in a steel-smelting bath.