Определение высоты и верхнего диаметра

плавильного пространства

От уровня откосов начинается собственно плавильное пространство печи, представляющее собой обычно конус с небольшим углом конусности. Объем плавильного пространства немного превосходит объем ванны печи и определяется следующими соображениями:

1. Высота плавильного пространства от уровня металла до свода должна обеспечить удовлетворительную работу свода. Чем она больше, тем лучше экранирован свод электродами от прямого излучения дуг, тем меньше температура свода, тем дольше он будет работать.

2. Высота от уровня порога рабочего окна до свода должна обеспечить нужные размеры окна, возможность перекрытия окна аркой и размещения над ним кольца жесткости.

3. Объем плавильного пространства должен позволять загружать шихту в один прием при объемной массе 1,5 ¸ 1,6 т/м³, когда ее объем приблизительно в пять раз превосходит объем жидкого металла. Дозагрузка шихты в период расплавления крайне нежелательна, тем не менее при скрапе с весьма малой объемной массой (около 1 т/м³) приходится делать одну или даже две подвалки.

4. Чем выше расположен свод, тем больше наружная поверхность печи и выше ее тепловые потери, тем больше длина и ход электродов, что увеличивает электрические потери в них и утяжеляет металлическую конструкцию печи. В виду этого при определении высоты плавильного пространства придерживаются средних значений, проверенных на работе действующих печей.

Высоту плавильного пространства k (рис. 4.1) по рекомендации [19] можно определить по выражению, м,

, (4.19)

где – масса жидкого металла, т.

В работе [13] указывается, что эта эмпирическая формула дает заниженные значения.

В работе [14] высота плавильного пространства определяется как функция диаметра плавильного пространства на уровне откосов, м,

, (4.20)

где – диаметр плавильного пространства на уровне откосов, м.

В работах [3, 13] высота плавильного пространства определяется для небольших печей по выражению

, (4.21);

для крупных печей

. (4.22)

В работе [1] для современных ДСП высоту плавильного пространства рекомендуется определять как функцию диаметра плавильного пространства на уровне откосов в зависимости от емкости печи.

Для печей емкостью 0,5–6 тонн, м,

, (4.23);

для печей емкостью 12–50 тонн, м,

, (4.24);

для печей емкостью 100 тонн и более, м,

, (4.25).

Верхний диаметр плавильного пространства (рис. 4.1) для цилиндрических стен, выкладываемых из кирпича, равен диаметру плавильного пространства на уровне откосов . Для печей с набивными или блочными стенами размер зависит от конусности стен и может быть вычислен по эмпирической формуле, м,

, (4.26)

где – расстояние между уровнем откосов печи и порогом рабочего окна;

– высота плавильного пространства;

для печей емкостью до 20 т, для печей емкостью более 20 т .

Расстояние по вертикали от верхнего уровня откосов до верхнего среза корпуса печи (пят свода) .