p align="right">                          (3.16)

    Температура кислорода перед соплами:

                                        (3.17)

    Плотность кислорода перед соплами:

            (3.18) 
 

    3.3 Расчет сопел и параметров  струй кислорода  при истечении  из сопел

    Скорость  кислорода в критическом сечении сопла:

                     (3.19)

где R – газовая постоянная для кислорода, равная 26,5 кГм/кг×град.

    Критерий  скорости истечения кислорода:

                 (3.20)

или

                      (3.21)

    Скорость истечения кислорода из сопел:

                                      (3.22)

    Плотность струи кислорода при истечении  из сопла:

                     (3.23)

или 

       (3.24)

    Плотность кислорода в критическом сечении  сопла:

                                            (3.25)

или    

                                 (3.26)

    Площадь критического сечения сопла:

      (3.27)

    Диаметр критического сечения сопла:

              (3.28)

    Площадь выходного сечения диффузора  сопла:

                                     (3.29)

или   

                  (3.30)

    Диаметр выходного сечения диффузора  сопла:

                        (3.31)

    Длина диффузора сопла:

               (3.32)

    Длина конфузора сопла:

                         (3.33)

    Радиус  закругления стенок конфузора рекомендуется  принимать примерно равным диаметру критического сечения, диаметр входного сечения конфузора сопла определяется графически.

    Динамическое  давление струи кислорода при  истечении из сопла:

         (3.34)

или   

          (3.35)

 

4. ПРОГРАММА  ПРОИЗВОДСТВА

 
 

    Количество плавок:

    – в сутки:

                             (4.1)

    – в год:

                                (4.2)

    Суточное  производство, т

          – жидкой стали:

               (4.3)

          – годной продукции:

                      (4.4)

где k_г-ж – коэффициент выхода годного из жидкой стали.

    Производство  в год, т

          – жидкой стали:

                      (4.5)

          – годного:

                (4.6)

 

5  ПОТРЕБНОСТЬ  В  МАТЕРИАЛАХ  И  ЭНЕРГОРЕСУРСАХ

 
 

     Потребность в материалах и энергоресурсах рассчитывается на плавку, в сутки, в год. 

     5.1 Расходные коэффициенты материалов

     Долю  чугуна и лома в шихте, выход жидкой стали, расходные коэффициенты ферросплавов, железа из руды и других окислителей  берем  по  справочнику.

     По  этим данным рассчитываются расходный  коэффициент металлошихты,  расходные  коэффициенты чугуна и лома на 1 т  жидкой стали и 1 т годного.

     Расходные коэффициенты металлошихты, кг/т

     – жидкой стали:

                         (5.1)

где k_м-ш – расход металлошихты, кг на 1 т жидкой стали;

      k_ж-ш – коэффициент выхода жидкой стали из металлошихты (в долях единицы);

     Выход  жидкой  стали  по  отношению  к  массе  металлической  шихты  определяется  величиной  потерь  металла  при  продувке  и  обычно  составляет  89-91 %  [2]. Для  расчета  принимаем  91 %.

     – на 1 т годного:

                        (5.2)

     Расход  чугуна и лома, кг/т жидкой стали

                   (5.3)

где k_ф.с и k_Fe – соответственно расход ферросплавов и железной руды, кг/т жидкой стали.

     Расход  ферросплавов  зависит  от  используемого  передельного  чугуна  и  стали  получаемой  в  конвертере  и  приблизительно  составляет  10-15 %  от  массы  металлической  шихты  или  109,9-164,8  кг/т  [2].  Для  расчетов  принимаем  (15%)  . В процессе  плавки  для охлаждения  ванны будет использоваться  только  лом.

     Расход  лома,  определяемый  условиями  теплового  баланса  плавки,  без  принятия  специальных мер по  увеличению  его расхода,  обычно  составляет  25-30 %   от  массы металлической шихты   [2].

     Расходный коэффициент чугуна  и  лома, кг/т  жидкой стали

   (5.4)

   (5.5)

где а_ч и а_л – соответственно доля чугуна и лома в шихте.

     Расходные коэффициенты шлакообразующих –  извести и плавикового шпата  при переделе чугуна обычного состава  находятся в пределах 70-80 кг/т  и 3-4 кг/т  [2].

     Расходные коэффициенты материалов на 1 т годного (необходимы для калькуляции себестоимости продукции цеха) рассчитываются по формуле, кг/т годного:

                                                  (5.6)

где k_i – расходный коэффициент данного материала на 1 т годного;

      k´_i – расходный коэффициент этого материала на 1 т жидкой стали.

     Расходные коэффициенты на  1  т  годного,  кг/т:

     - металлический  лом

                                    (5.7)

     - ферросплавов

                                    (5.8)

     - чугуна

                                    (5.9)

     - известь  

                                      (5.10)

     - плавиковый  шпат

                                     (5.11)

     Результаты  расчетов занесены  в  таблицу  5.1.

Таблица 5.1

Расходные коэффициенты материалов

 
 

5.2  Расходные  коэффициенты энергоресурсов 

При проектировании реконструкции действующих цехов  расходные коэффициенты принимаются  по данным работы цеха до реконструкции, скорректированные на мероприятия  по ресурсосбережению, предусмотренные  в проекте.

При проектировании новых конвертерных цехов следует использовать "Нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели конвертерных цехов" и "Нормы технического проектирования и технико-экономические показатели отделений непрерывной разливки стали", а также показатели работы лучших действующих цехов.

5.3  Конвертерное  отделение

В  таблице  5.2  приведены  расходные  коэффициенты  кислорода,  электроэнергии,  воды,  сжатого  воздуха  и  топлива  в  конвертерных  отделениях. 

Таблица 5.2

Расходные коэффициенты кислорода, электроэнергии, воды, сжатого воздуха и топлива в конвертерных отделениях (на 1 т жидкой стали)

 
 

     5.4  Отделения  непрерывной  разливки  стали

     Для  отделения  непрерывной  разливки  стали   приведены  расходные  коэффициенты  электроэнергии  (таблица  5.3),  расход  воды  на  производственные  нужды  (таблица  5.4),  расход  сжатого  воздуха  и  тепла  топлива  (5.5)  взятых  из  "Нормы технологического проектирования и технико-экономические показатели конвертерных цехов" и "Нормы технического проектирования и технико-экономические показатели отделений непрерывной разливки стали".

 
 
 

     Таблица 5.3

Расходные коэффициенты электроэнергии  (кВт×ч на 1 т жидкой стали)

 

Таблица 5.4

Расход воды на производственные нужды  (м³ на 1 т жидкой стали)