Печи для производства карбида кальция. Показатели энергопотребления

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ПЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРБИДА

КАЛЬЦИЯ

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

ГОСТ 27698-88

(СТ СЭВ 5866-87)

Издание официальное

Цена 5 коп. БЗ 4 88/344

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

УДК 666.92.046 : 006.354 Группа Е75

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

П

ГОСТ

27698—88

(СТ СЭВ 5866—87)

ЕЧИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРБИДА

КАЛЬЦИЯ

Показатели энергопотребления

Calcium carbide furnaces.

Power consumption indices

ОКП 34 4259

Дата введения 01.01,89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабаты­ваемые промышленные полузакрытые и открытые печи для произ­водства карбида кальция из кокса и извести, питаемые от сети переменного тока.

Нормы удельного расхода электроэнергии (Ер) в киловатт- часах на тонну физического карбида кальцин для получения карбида кальция на выпуске из печи литражом 300 дм3/кг долж­ны соответствовать указанным в табл. 1 для полузакрытых печей и в табл. 2 для открытых.

Нормы удельного расхода электроэнергии, приведенные в табл. 1 и 2, действительны при следующих условиях эксплуата­ции:

Температура кокса и извести — 0°С.

Температура карбида кальция на выпуске — 1900°С.

Средняя температура печных газов, выходящих непосред­ственно из печи:

600°С — для открытых печей;

900°С — для полузакрытых с приемом газов изнутри садки.

Состав сырья — по табл. 3.

Электрические потери (Ре) в мегаваттах составляют 6% максимальной МОЩНОСТИ (РСшах)-

Тепловые потери (Рт) —по табл. 4.

К

Издание официальное
оэффициент использования (г|м), учитывающий потери карбида кальция при дроблении, упаковке и хранении— 0,998.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1988Таблица 1

р МВт

*стах>

Коэффициент ис­пользования мощности печи

Коэффициент использования времени /Св

4,0

0.9

0,8

»,7

0.6

wsassaa 11 ■ ■ —

1,0

3222

3234

3250

3270

3297

0,9

3253

3272

3290

3313

3343

20

0,8

3305

3321

3341

3368

3404

0,7

3366

3385

3410

3441

3484

0,6

3452

3476

3505

3544

3598

1,0

3185

3193

3203

3216

3233

0,9

3217

3225

3237

3251

3271

30

0,8

0,7

3256

3309

3267

3321

3280

3337

3297

3357

3319

3384

0,6

3382

3397

3416

3440

3473

1,0

3173

3180

3188

3198

3212

0,9

3203

3210

3219

3231

3247

40

0,8

3241

3249

3260

3274

3292

0,7

3291

3301

3313

3329

3351

0,6

3360

3372

3387

3407

3434

1,0

3167

3173

3180

3190

3202

0,9

3196

3203

3211

3221

3236

50

0,8

3233

3240

3250

3262

3279

0,7

3281

3290

3302

3316

3335

0,6

3349

3359

3373

3391

3414

Таблица 2

Р „ МВт

Лм

*в ________

с шах»

1,0

0,9

0,8

0,7

0.6 _

1,0

3164

3176

3191

3211

3238

0,9

3200

3213

3231

3253

3283

20

0,8

3245

3261

3281

3307

3342

0,7

3306

3325

3348

3379

3422

0,6

3390

3413

3442

3481

3533

1,0

3128

3136

3146

3158

3175

0,9

3159

3168

3179

3193

3212

30

0,8

3198

3208

3221

3237

3260

0,7

3250

3262

3277

3296

3323

0,6

3322

3336

3355

3379_

3411

■

1,0

3116

3123

3131

3141

3155

0,9

3145

3153

3162

3173

3189

40

0,8

0,7

3182

3232

3191

3241

3201

3254

3215

3270

3233

3291

0,6

3299

3311

3326

3346

3372

1,0

3110

3116

3123

3132

3145

0,9

3139

3145

3153

3164

3178

50

0,8

3175

3182

3191

3203

3220

0,7

3223

3231

3242

3256

3275

0,6

3288

3299

3312

3330

3353

Таблица 3

Наименование сырья в (компонентов

Содержание компонента, % '' ~ ' - — "* М

Известь, в том числе: оксид кальция (СаО) оксид магния (MgO) диоксид кремния (SiO2) оксиды вида (К20з) диоксид углерода (СО2)

Гранулометрический состав извести Наличие частиц размером: более 80 мм, не более от 80 до 35 мм, не менее от 35 до 8 мм, не более менее 5 мм, не более

Кокс, в том числе: свободный углерод зола летучие вещества влага

Гранулометрический состав кокса Наличие частиц размером: более 35 мм, не более от 35 до 15 мм, не менее менее 3 мм

Состав золы:

оксид кальция (СаО)

оксид магния (MgO)

оксид алюминия (А120з)

о

92,40 0,87 2,10 1,20

1,60

5,0 50,0 15,0

5,0

87,0 10,0

1,0 1,5

6,0

70,0

7,32

2,24 24,80 18,30 45,40
ксид железа (III) (Ре20з) диоксид кремния (SiO2)
Таблица 4

МВт

Р с шах

20

0,62

30

0,72

40

0,82

50

0,92

Показатель энергопотребления (£т) для получения товар­ного карбида кальция вычисляют по формуле

Е^Е9-^~, (1)

Пм

где Ev— показатель энергопотребления по табл. 1 или 2, кВт-ч/т;

/Срі —коэффициент, учитывающий потери литража в резуль­тате охлаждения, дробления и упаковки карбида каль­ция, равный 1,03 при охлаждении в изложницах и 1,07 при охлаждении в грануляционном барабане;

Лм —коэффициент использования по п. 2.7.

Методика определения показателей энергопотребления при­ведена в приложении 1. Методика действительна при отклонении характеристик сырья от значений, указанных в табл. 3.

Порядок экспериментального определения показателей энерго­потребления приведен в приложении 2.

Технологическая схема описана в приложении 3, пример расчета показателей энергопотребления приведен приложении 4 и термины — в приложении 5.ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Обязательное

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

Показатели энергопотребления рассчитывают на основе энергетического баланса, учитывающего:

физико-химические данные процесса производства карбида кальция по табл. 5 и 6;

эксплуатационные данные: усреднение показателей расхода, состава сырья и состава карбида кальция; коэффициенты использования времени и мощности;

экспериментальные данные для печи данной системы: тепловые потери печи; активные потери электропечного контура с учетом печного трансформа­тора при работе в режиме максимальной мощности; коэффициенты, учитываю­щие потери литража карбида1 кальция при его охлаждении и дроблении; и карби­да кальция на утруску при дроблении, хранении и упаковке; коэффициент эф­фективности рекуперации тепла из газов и карбида кальция.

Удельный расход электроэнергии (£р) в киловатт-часах на тонну физи­ческого карбида кальция при получении карбида кальция на выпуске из печи литражом Др вычисляют по формуле

где Еу. — показатель энергопотребления на нагрев и плавление материалов и химические реакции, кВт • ч/т;

Г|эн —’энергетический коэффициент полезного действия печи.

Удельный расход электроэнергии (£х) в киловатт-часах на тонну фи­зического карбида кальция на нагрев и плавление материалов и химические реакции вычисляют по формуле

£х=£1+£2+£з+£4+£5+£6+£7, (3)

где £] — удельный расход энергии на образование карбида кальция при нор­мальной температуре, кВт ■ ч/т, вычисленный по формуле

£1=2,688 Др-Д//СаС2, (4)

где £р —• литраж карбида кальция, дм3/кг;

АД?СаС2 —тепловой эффект реакции карб'идообразоваїни'я, кВт-ч/кг, по табл. 5;

£2 — удельный расход энергии на нагрев карбида кальция до темпера­туры выпуска, кВт • ч/т, вычисленный по формуле

£2=2,688 Др• СсaCj• t, (5)

где ССаС„ — средняя теплоемкость карбида кальция при температуре от О до 1900°С, кВт-ч/кг-К, по табл. 5;

Е3— удельный расход энергии на нагрев оксида кальция, содержа­щегося в карбиде кальция, кВт • ч/т, вычисленный по формуле

£3=( 1000-2,688 Др)•сСа0-:1, (6)

где Ссао — средняя теплоемкость оксида кальция при температуре от 0 до 1900°С, кВт-ч/кг-К, по табл. 5;

Е4 — удельный расход энергии на нагрев оксида углерода, выделенной при образовании карбида кальция, кВт • ч/т, вычисленный по фор­муле

Е4^ 1,175 £р'Ссо*^2» (7)

где Ссо — средняя теплоемкость оксида углерода при температуре от 0 до 600°С или от 0 до 900°С, кВт-ч/кг» К, по табл. 5;

t2— температура печных газов на выходе их печи, °С;

Ев — удельный расход энергии на плавление карбида кальция, кВт • ч/т, вычисленный по формуле

£5=2,688 £р-ХСаСг, (8)

где АСаС2 — теплота плавления карбида кальция,. кВт-ч/кг, по табл. 5;

Es— удельный расход энергии на плавление оксида кальция, содер­жащегося в карбиде кальция, кВт • ч/т, вычисленный по фор­муле

Е6=( 1000-2,688 £р) ХСа0, (9)

где /-сао —теплота плавления оксида кальция, кВт-ч/кг, по табл. 5;

Е7 — удельный расход энергии на восстановление примесей, содержа­щихся в извести и коксе, кВт • ч/т, вычисленный по формуле

5

Е7=0,01 £ Д£і —іооо-^+гвл, (10)

і=»1

где ДЕі — удельный расход энергии на восстановление примесей при темпе­ратуре газов колошника печи, кВт-ч/кг, по табл. 6;

2Ь z2 — показатель расхода извести и кокса физического карбида каль­ция, кг/т;

ctf, Pi, Уі — концентрация примесей соответственно в извести, коксе и кар­биде кальция на выпуске из печи, %;

Евл —удельный расход энергии на восстановление и испарение воды, кВт • ч/т, вычисленный по формулам:

при содержании воды в коксе ₽в до 1,5% включительно:

Евл=0,01ДЕ6, (11)

при содержании воды в коксе рв свыше 1,5%:

Евл=0,01 z2[1,5AE6+(’b-1,5)-E7], (12)

где рв —концентрация воды, %;

ДЕ6—удельный расход энергии на восстановление воды, кВт-ч/кг, по табл. 6;

ДЕ? —удельный расход энергии на испарение воды, кВт-ч/кг, по табл. 6.

Энергетический коэффициент полезного действия печи вычисляют по формуле

Км’Есшах Км 'Кв ‘Pc max

где Ре— электрические потери энергии — по п. 2.5, МВт;

Рт— тепловые потери энергии — по табл. 4, МВт;

Км —'Коэффициент использования мощности печи — по табл. 1;

Кв—коэффициент использования времени — по табл. 1.

Допускается электрические и тепловые потери энергии определять экспери­ментальным путем, но значения их не должны превышать значений /%, приве­денных в табл. 4. и Ре, получаемых по п. 2.5.

Расчет Ре и Рт ведется при работе печи с максимальной мощ­ностью Рстах.

При расчете Ре учитывают потери:

в печном трансформаторе;

в короткой сети с учетом 25%-ного увеличения сопротивления, рассчитан­ного для постоянного тока;

в контактных соеди