Использование физического тепла отходящих газов при подогреве металлолома

Температура отходящих газов в зависи­мости от вариантов технологии колеб­лется от 1500 до 1750 ºС. Наиболее эф­фективно это тепло используется в мартеновском процессе для нагрева воздуха в регенераторах. После регене­раторов газы направляют в пылеулав­ливающие установки после предвари­тельного охлаждения в котле-утилиза­торе.

Рис. 25.9. Варианты а—г конструктивных решений использования физической теплоты отхо­дящих газов

Котлы-утилизаторы установлены также и за конвертерами, и за дуговы­ми печами. Получаемый в котлах пар используется как на производствен­ных участках, так и в коммунальном хозяйстве.

Непосредственно в сталеплавиль­ном производстве заманчивой являет­ся возможность использования этого тепла для предварительного подогрева шихты (прежде всего металлолома).

Если принять, что теплоемкость твердой стали 0,7 кДж/(кг • °С), скрытая теплота плавления стали 260 кДж/кг и температура плавления стали 1500 °С, то энтальпия 100кг стали в момент расплавления составит 100 • (0,7 • 1500 + 260) = 131 000 кДж. Если подогреть лом хотя бы до 700 °С, то он принесет с собой тепла 0,7 • 700 = 490 кДж/кг. Допустим, что в электропечи используется в качестве металлошихты 100 % лома, тогда при загрузке 100 кг нагретого лома в печь поступает тепло 100 • 490 = 49 000 кДж, что превышает 1/3 от необходимых на процесс 131000 кДж.

В случае, если в конвертере метал-лошихта на 30 % состоит из металло­лома, то эти 30 % принесут 14 700 кДж на каждые 100 кг шихты, что превы­шает 10 % от необходимых нам 131 000 кДж, т. е. перспективность та­кого решения очевидна, но важно найти рациональное инженерное воп­лощение, которое позволит макси­мально эффективно утилизировать физическое тепло отходящих газов.

Примеры нескольких таких реше­ний (а—г) приведены на рис. 25.9. Не­которые из них реализованы на прак­тике.