Расчет размеров газоотводящей системы

Выплавка стали в дуговых электросталеплавильных печах сопровождается обильным выделением газов, насыщенных пылью. Особенно большое количество пылегазовой смеси образуется при выплавке стали с применением кислородного дутья. Газовую фазу в электропечи создают: углерод, вводимый в печь шихтой, электродами и добавками, кислород окислов различных элементов, азот и кислород подсасываемого воздуха, а также водород, получаемый в результате диссоциации водяных паров.

Газовая фаза меняется по составу на всем протяжении плавки. Количество образующегося газа и его состав зависят главным образом от скорости выгорания углерода. Средний выход газа за одну плавку составляет от 50 до 60 /ч на одну тонну стали, а максимальный? при кислородном дутье — до 80 /ч [8]. Температура выходящих из печи газов составляет 11 001 400° С. В состав газов входят 570% СО, 515% СО2, 0,55% Н2, 310% О2, остальное? азот. Газы, отводимые от электропечи, взрывоопасны. Запыленность газа зависит от качества шихты и составляет от 5 до 15 г/м3 без продувки ванны кислородом и от 20 до 150 г/м3 при продувке. Плотность пыли равна 4 г/см. Пыль мелкодисперсна, особенно при применении кислорода.

Химический состав пыли колеблется в широких пределах:

0,59…75%; 9…51% FeО; 1…25% СаО; 2…22% MgO; 1…12% MnO; 0,2…6%; 0,1…9,4%; 0,3…13,0% .

Отвод газа из рабочего пространства может осуществляться через отверстие в стенке или своде печи. В серии печей ДСП предусматривается отвод газа через отверстие в своде. Прямой отбор газа через отверстие может быть с разрывом или без разрыва струи.

Расчет диаметра сводового отверстия и диаметра газоотводящего рукава ведется по уравнениям, м:

(3.1).

где? диаметр сводового отверстия, м;

• ? диаметр газоотводящего стационарного газоотхода, м;
• ? положение стационарного газоотхода над сводовым отверстием, м;
• ? количество выделяющегося газа, /ч?т;

= 40…60 нм3/ч?т;

— емкость печи, т;

— высота сводового отверстия над уровнем металла, м.

=.

Для приблизительной оценки [8] рекомендуют следующее уравнение.

(3.2).

где? наружный диаметр кожуха печи на уровне откосов, м.