аткової хімічної енергії, а й введення у ванну фізичного тепла. Температура рідкого чавуну перед заливкою в піч становить 1150-1350 Лљ С, при цьому його теплосодержание досягає 223-272 кВт * год/т, що забезпечує при заміні 1% брухту рідким чавуном близько 2,23-2,72 кВт * год/т додаткової енергії.
Хімічні реакції окислення кремнію і марганцю при вмісті 1% рідкого чавуну в шихті додатково вносять близько 1,40 кВт * год/т. Зміст вуглецю в чавуні забезпечує надходження тепла від його окислення в кількості 0,5 кВт * год/кг. Крім того, слід враховувати енергію розчинення вуглецю, яка складає близько 0,6 кВт * год/кг. Тому сумарний внесок 1% рідкого чавуну в тепловий баланс плавки становить приблизно 4,3 кВт * год/т.
Однак, за деякими даними, незважаючи на зниження витрати енергії і скорочення тривалості плавки, при роботі на рідкому чавуні, собівартість готової сталі зростає приблизно в 1,3-1,5 рази. Варто відзначити, що в умовах дефіциту сталевого брухту і наявності надлишкової кількості передільного чавуну на металургійному комбінаті такий технологічний варіант може бути економічно доцільний навіть для виробництва сталі масового сортаменту. Разом з тим, існує оптимальне з точки зору собівартості готового напівпродукту співвідношення чавун-лом. Існують розрахункові дані, за якими для певних конкретних умов виробництва (маса плавки 165 т) економічно оптимальну кількість рідкого чавуну в шихті становить окло 30%.
На підставі вищевикладеного можна зробити висновок, що в даний час пряма альтернатива застосуванню сталевого брухту в шихті сучасної ДСП відсутня, тому технологія електроплавкі сталі масового сортаменту з метою мінімізації витрат, як правило, передбачає завантаження в електропіч 100% сталевого брухту.
Енергетичний баланс плавки. Найбільш очевидним фактором, що характеризує підвищення конкурентоспроможності електросталі, є реалізація та постійне вдосконалення ідеї високопродуктивної ДСП.
Очевидно, що застосування ДСП як плавильного агрегату дозволило знизити загальні витрати теплової енергії за рахунок більш ефективного використання енергії потужної електричної дуги при мінімальної тривалості плавки. Тому енергетичний баланс плавки, поряд з технологічним аспектом, значною мірою характеризує технічний рівень сучасної ДСП - її раціональну архітектуру, швидкодія механізмів, автоматизацію технологічних операцій і надійність роботи пристроїв.
Так, загальні енергетичні витрати сучасної ДСП знижені в середньому на 25% в основному завдяки скорочення втрат тепла піччю. Втрати тепла скоротилися майже наполовину в основному за рахунок: скорочення загальної тривалості плавки; збільшення ККД електричної дуги; мінімізації тривалості перебування рідкої сталі в печі, застосування "болота", спінювання шлаку, пневматичної перемішування ванни, автоматизації плавки, ефективного використання хімічної енергії монооксиду вуглецю пічної атмосфери за рахунок введення додаткової кількості кисню в робочий простір печі за допомогою спеціальних пристроїв різної конструкції. Важливо, що при цьому відпала необхідність у перегріві стали для проведення подальшої десульфурації жужільними сумішами, усереднення інертним газом в ковші і наведення рафінувальних шлаку в печі. Позитивно позначилося на тепловому балансі вторинне використання звареного пічного шлаку попередньої плавки.
Прибуткова частина балансу сучасної електропечі за структурою в основних рисах відповідає класичною. Так, хімічна енергія становить близько 30% і виділяється в результаті: окислення компонентів шихти; хімічних елементів рідкої ванни; добавок, які вводять в робочий простір печі, наприклад, дисперсного вуглецю; при окисленні графітованих електродів.
Кількість енергії, яку вносять високотемпературні джерела енергії (електрична дуга і факел паливо-кисневого пальника) становить відповідно близько 70%, при цьому частка енергії, що вноситься паливо-кисневими пальниками незначна і не перевищує 5-7% загального приходу енергії.
Енергія високотемпературних джерел тепла.
Електрична дуга . Електрична енергія в ванну сучасної ДСП вводиться в режимі знижених значень робочого струму на ступенях вторинної напруги до 1500 В, що є вагомою причиною скорочення витрати технологічної електроенергії та електродів і істотного поліпшення техніко-економічних показників процесу. Зменшення сили робочого струму при збільшенні довжини дуги лімітується переходом дуги в режим нестійкого горіння, який у першому наближенні настає при О»> 0,85.
Згідно типової характеристиці енергетичного режиму плавки з одного подвалку в сучасній ДСП тривалість роботи трансформатора становить близько 85% загального часу і ділиться за рівнем введеної потужності на три етапи.
Швидке проплавление криниць після завалювання (60-70% брухту) або підвалки з метою захисту склепіння печі від випромінювання і замикання електричної дуги на "болото". Тривалість етапу становить 1-2 міну...
