Обґрунтування можливостей покращення енергоефективності процесу плавління металу в електродугових печах

Автор(и)

  • Л.О. Дан ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-1954-4871
  • Л.О. Трофімова ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0003-4576-2589
  • К.Р. Грек ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.50.2025.336320

Ключові слова:

електродугова піч, енергетичний баланс, ефект Зеєбека, термоелектричний перетворювач

Анотація

Представлена робота присвячена аналізу можливості повернення частки електричної енергії, що витрачається під час проведення плавки металів в електричних печах, конкретно – в електродугових. Відомо, що при виплавці металу в електропечах (особливо в електродугових) виділяється значна кількість пилу та газів, що мають високу температуру. Вихід газів та їх склад залежить від складу шихти, швидкості плавлення, технологічного та температурного режимів плавки, режиму кисневої продувки та ін. Для електросталеплавильного виробництва є характерним вміст у відхідних від печей газах дрібнодисперсного пилу, який найбільше виділяється під час продувки металу киснем. Інша сторона питання – теплові викиди в навколишнє середовище. Глобальне потепління вимагає швидкого та ефективного вирішення цієї проблеми. Використання тепла, що виноситься з плавильного об’єму електропечей, може, по-перше, дати можливість економити енергоресурси для технологічних цілей «in - situ», а, по-друге, – забезпечувати гарячою водою, парою, електроенергією як зовнішніх промислових, так і побутових споживачів. Одним із перспективних методів утилізації цього тепла є використання термоелектричних явищ, зокрема, ефекту Зеєбека. Обладнання, що працює на цьому ефекті, дозволяє перетворювати теплову енергію в електричну і це може бути використано для підвищення енергоефективності виробництва. У роботі проаналізовані теоретичні засади використання термоелектричних перетворювачів у цілому та при утилізації тепла газів, що відходять від плавильних печей конкретно. На підставі передового досвіду розрахована електрична потужність блока перетворювачів, наведена принципова схема підключення термоелектричних перетворювачів до електромережі та їх монтажна схема

Біографії авторів

Л.О. Дан , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

Л.О. Трофімова , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Кандидат технічних наук, доцент

К.Р. Грек , ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро

Студент

Посилання

Сайт ПрАТ «Дніпроспецсталь». URL: https://www.ua-region/00186536 (дата звернення: 08.02.2025).

Козлов Г.О., Тополов В.Л. Індукційні печі: Навчальний посібник для студентів ВНЗ. Нікополь : НТ НМетАУ, 2008. 32 с.

Enhancing the waste heat utilization of industrial park: A heat pump-centric network integration approach for multiple heat sources and users / W. Wu et al. Energy Conversion and Management. 2024. Vol. 306, Article 118306. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2024.118306.

Литвиненко С.С., Конотопчик І.О. Термоелектричні явища. Ефекти Зеєбека та Пельтьє. Актуальні проблеми фундаментальних і прикладних досліджень: матеріали IIІ Міжнародної інтернет-конференції молодих вчених, м. Луцьк, 12-13 квітня 2021 р. С. 61-62.

d’Angelo M., Galassi C., Lecis N. Thermoelectric Materials and Applications: A Review. Energies. 2023. № 16. Article 6409. DOI: https://doi.org/10.3390/en16176409.

Goldsmid H. Julian. Introduction to Thermoelectricity. Springer Series in Materials Science. 2016. Vol. 121. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. 278 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-49256-7.

Thermal stability and mechanical response of Bi₂Te₃-based materials for thermoelectric applications / Y. Zheng et al. ACS Applied Energy Materials. 2020. Vol. 3, no. 3. Pp. 2078-2089. DOI: https://doi.org/10.1021/acsaem.9b02093.

Champier D. Thermoelectric generators: A review of applications. Energy Conversion and Management. 2017. Vol. 140. Pp. 167-181. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2017.02.070.

Produkt ERS 200 für Großindustrie und Abwasse-runternehmen. URL: https://www.smarte5.com/ers200/ (дата звернення: 15.12.2024).

Анатичук Л.І. Термоелектрика : в 4 т. Чернівці: Букрек, 2003. Том ІІ : Термоелектричні перетворювачі енергії. 376 c.

Система очищення димових газів електричної печі. URL: http://uk.xiyegroup.com/electric-furnace-dedusting-equipment-product/ (дата звернення: 15.12.2024).

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-30

Як цитувати

Дан , Л., Трофімова , Л., & Грек , К. (2025). Обґрунтування можливостей покращення енергоефективності процесу плавління металу в електродугових печах. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (50), 134–139. https://doi.org/10.31498/2225-6733.50.2025.336320