资源要求
炼钢原料(每100kg钢)
- 铁70kg
- 精炼煤炭20kg
- 石灰10kg
炼钢系统需要用到石油和原油。石油可作为冷却液,石油和原油配合可作蒸气室的水门(油门)。
炼钢理论
产生钢材的金属精炼器进行生产时需要通入冷却液并流出加热后的冷却液,因此选择吸热较强、高温不易相变的冷却液是重要的。一些液体的相变温度和比热容如下:
元素 | 熔点 | 沸点 | 比热容 |
---|---|---|---|
水 | -0.65 | 99.35 | 4.18 |
浓盐水 | -22.5 | 102.75 | 3.4 |
污染水 | -20.65 | 119.35 | 4.18 |
原油 | -40.15 | 339.85 | 1.69 |
石油 | -57.15 | 538.85 | 1.76 |
石油是前期比较好的选择。传入冷却液的热量为从40度加热该金属到熔点所需热量的80%。
产生热量最大的是钢:9300万焦,次大是铁:5300万焦;
产生热量最小是炼金:1000万焦,次小是铜:3200万焦。
不冷却理论使用次数指流入最低温液体,且液体不和外界发生热交换的情况下,在液体蒸发前可循环使用的最大次数。根据生产金属种类不同有如下数据:
冷却液:石油
| 熔炼物 | 单次增加温度 | 不冷却理论使用次数 |
| — | — | — |
| 金 | 15 | 40 |
| 铜 | 46 | 13 |
| 铁 | 75 | 7.8 |
| 钢 | 133 | 4.5 |
炼钢模块
炼钢时一个重要的问题是如何给冷却液降温,一般用蒸汽发电机回收这些热量。可有上下两个房间组合而成,上方房间用于放置矿石精练器和蒸汽发电机,下方房间用于冷却液散热。
温度配合
将冷却液温度控制在200-400°C,保证冷却液有一定裕量且能快速将水加热为蒸汽。可用液温传感器控制冷却液流入。也可用管桥建立自循环管道。
金属精练器和蒸汽发电机的冷却也需要注意,可以在蒸气室内建造液冷机,循环污水流经发热设备。
蒸气室应当做好隔热,尽可能使用陶瓷材料,也可以建造两层水门用真空隔热。