В электропечи мощностью 100 кВт полностью расплавили слиток стали за 2,3 часа. Какова масса слитка, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на 1500 °С? Потерями энергии пренебречь.
Для того, чтобы полностью растопить слиток, необходимо сообщить ему энергию на нагревание до температуры плавления и энергию на сам процесс плавления:
.
;
.
Подставим Q и A в начальное уравнение и выразим m:
.
Задание 26. В электропечи полностью расплавили слиток стали массой 1 т за 2,3 ч. Какова мощность электропечи, если известно, что до начала плавления сталь необходимо было нагреть на 1500 °С? Потерями энергии пренебречь.
Сначала найдем работу печи, которая равна количеству теплоты, затраченное на плавление стали массой m=1000 кг. Это количество теплоты складывается из теплоты, затраченное на нагревание стали до температуры плавления, и теплоты, затраченное на плавление стали массой m:
,
где 
– удельная теплоемкость стали; 
– температура, на которую нужно было нагреть сталь массой m; 
Дж/кг – удельная теплота плавления стали.
Мощность электропечи равна
.
Подставляя числовые значения, получаем:
Вт,
Наиболее совершенным методом производства стали является метод выплавки стали в электрических печах.
В настоящее время около 30% стали выплавляется именно этим методом.
Выплавка стали в электропечах основана на использовании электрической энергии, трансформируемой в теплоту, которая используется для нагрева,расплавления и поддержания металла в расплавленном состоянии.
В отличие от кислородно-конвекторного метода выделение тепла не связано с использованием окислителей (в печь не подают воздуха для горения топлива).
В связи с этим плавку в электрических печах можно вести в любой атмосфере:
–окислительной, восстановительной, нейтральной (инертный газ);
– широком диапазоне давлений – в вакууме, при атмосферном и повышенном давлениях.
Современные электрические печи для выплавки стали можно разделить на две группы — дуговые и индукционные.
Наиболее распространены дуговые электропечи.
. В дуговых печах теплота образуется от горения электрической дуги, возникающей между электродами и металлическим дном корпуса печи
Температура в дуге достигает более 4000 ºС, что позволяет получать в электропечи более высокую температуру (до 2000 ºС), чем в мартеновской печи.
Высокая температура дает возможность:
–увеличивать количество известковых флюсов (CaO) для более полного удаления фосфора и серы;
–получать легированные стали, содержащие такие тугоплавкие элементы, как вольфрам, ванадий, молибден и др.
Дуговая печь имеет следующие основные части (Рис. 10.4):
Рис. 10.4. Электрическая дуговая печь для выплавки стали:– сварной или клепанный кожух цилиндрической формы, со сфероидальным или плоским днищем (подом); – съемный арочный свод с отверстиями для электродов;-механизм для закрепления вертикальногоперемещения электродов;-механизм наклона печи, позволяющий поворачивать печь при выпуске стали по желобу и в сторону загрузочного окна для скачивания шлака.
Под дуговой сталеплавильной печи облицован огнеупорной кирпичной кладкой, свод охлаждается водой и может сдвигаться в сторону для загрузки печи.
Через два или три отверстия в своде вводятся угольные или графитовые электроды.
При вертикальном положении электродов электрическая дуга образуется между каждым электродом и металлом. Металлическая часть шихты служит промежуточным проводником.
Процесс плавки включает: расплавление шихты, окисление примесей, раскисление стали, доводку стали до требуемого химического состава.
Плавка стали, обычно, производится следующим образом:
1. Свод печи отводят в сторону и на под (дно) печи осторожно загружают металлолом.
2. После этого свод возвращают на место, а электроды в печь опускают так, чтобы они на 2–3 см не доходили до верха загруженного металлолома.
3. Зажигают дугу и по мере расплавления завалки (металлолом и шихта) постепенно увеличивают мощность.
4. В печь вводят кислород для окисления углерода и кремния в завалке и известь для образования шлака.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10098 – 
| 7531 – 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно