ПОРЯДОК РАСЧЕТА ГРАФИТИРОВОЧНЫХ ПЕЧЕЙ Лекция №12

ПОРЯДОК РАСЧЕТА
ГРАФИТИРОВОЧНЫХ ПЕЧЕЙ
Лекция №12
Расчет размеров печей



Основная задача расчетов заключается в
определении конструктивных размеров печи и
мощности источника тока.
Расчет печи начинают с определения
оптимальных размеров керна, потому что от его
размеров (сечения и длины) зависят параметры
всей печной установки.
Размеры керна определяются параметрами
источника тока, питающего печную установку.
Размеры керна


Расчет оптимальных размеров керна, а
следовательно и конструктивных размеров печи
в условиях действующего завода значительно
труднее, т. к. электроды, поступающие в печь
для графитации, – непостоянной длины.
Длина электродов определяет ширину керна, и
не всегда удается за счет изменения высоты
керна сохранить постоянство его сечения.
Определение сечения керна

Опыт эксплуатации печей показывает, что
рациональная плотность тока на керне должна
составлять 1,6–2,0 А/см2. Сечение керна можно
определить по формуле:
S  I / Δi
где I – номинальная сила тока, А;
∆і – оптимальная плотность тока, А/см2; S –
сечение керна, см2.
Определение длины керна



Для выполнения процесса графитации должно
выделяться такое количество, которое может
обеспечить подъем температуры до 3000 °С.
чтобы определить требуемую мощность,
необходимо иметь показатель, который
выражал бы оптимальную удельную мощность
на единицу объема или поверхность керна.
Таким показателем рационально выбрать
оптимальную удельную поверхностную
плотность мощности ∆ w.
Определение длины керна

Исходя из опыта отечественной и мировой
практики графитации электродов, оптимальной
является ∆ W = 5÷6 Вт/см2. Для определения
длины керна используется формула:
L  W / ( wA),
где L –длина керна, см; W – мощность
трансформатора, Вт; w – удельная
поверхностная плотность мощности на керне,
Вт/см2; А – периметр керна, см.
Расчет мощности трансформатора
Используются два подхода к расчету
оптимальной мощности трансформатора для
графитировочной установки:
1) когда необходимо запроектировать мощность
трансформатора для заданной
производительности печи;
2) когда необходимо эффективно использовать
установленную мощность трансформатора
существующей графитировочной установки.
Расчет мощности трансформатора
Qq
W
8760cos К В К М





W – мощность трансформатора, кВт;
Q – годовая производительность, т;
q – удельный расход электроэнергии, кВт∙ч/т;
cos φ – коэффициент мощности;
КВ – коэффициент использования времени
трансформатора;
КМ – коэффициент использования мощности
трансформатора; 8760 – число часов в году.
Расчет мощности трансформатора


КВ для печей графитации составляет 0,9–0,95.
Средневзвешенный cos φ за кампанию (один
цикл) составляет 0,70–0,75. Коэффициент
времени (КВ) рассчитывается по формуле:
К В =TТ /Т К =(Т К -Т П.П -Т Р )/Т К
где ТТ – время нахождения трансформатора под
напряжением; ТК – календарное время;
ТП.П – время, затраченное на переключение печи;
ТР – время профилактического ремонта
трансформатора и короткой сети.
Расчет мощности трансформатора



Коэффициент использования мощности
трансформатора (КМ) определяется по формуле:
К М  Wн / Wср
где Wн – номинальная мощность источника тока, кВт;
Wcр – средняя мощность, подведенная к печи, кВт.
Среднюю мощность источника тока Wcр можно
определить двумя методами: расчетным и
графическим.
Из опыта эксплуатации печей мощностью до 8 МВт
коэффициент мощности составляет 0,5–0,6, а для
печей мощности 30 МВТ и выше –0,20–0,30.