Podrobno

Termodinamska in termoekonomska analiza kontinuirnega ulivanja jekla z vidika zajemanja odvečne toplote
ID Dolinar, Jure (Avtor), ID Šarler, Božidar (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Mavrič, Boštjan (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,20 MB)
MD5: 9220AC5125A324706C008913C17A8C08

Izvleček
V magistrskem delu smo obravnavali energijsko intenziven postopek kontinuirnega ulivanja jekla. Pripravili smo pregled literature s področja energijske učinkovitosti v jeklarski industriji in zajemanja odvečne toplote metalurških procesov. Predstavili smo teoretične osnove ter izvedli termodinamsko in termoekonomsko analizo kontinuirnega ulivanja jekla. Z uporabo simulacijskega modela kontinuirnega ulivanja jeklenih gredic in baze snovnih lastnosti jekel JMatPro smo določili vhodna podatkovna polja ter izračunali tokove energije, entropije in eksergije obravnavanega kontrolnega volumna. Izračunali smo njegov notranji in celotni eksergijski izkoristek. Na podlagi termoekonomske analize elektroobločne peči in ponovčne peči smo določili ceno eksergije v jeklarni. Izračunali smo stroške eksergijskih izgub pri kontinuirnem ulivanju jekla in ovrednotili ekonomski potencial zajemanja odvečne toplote v okviru termodinamike v končnem času. Izvedli smo parametrično analizo vpliva vrste jekla in pogojev ulivanja za gredice 180 mm × 180 mm. Analiza je zajemala jekla: 16MnCrS5, 46MnVS5 in 100Cr6. Za jeklo 46MnVS5 smo preučili vpliv temperature ulivanja v območju od 1515 °C do 1535 °C in hitrosti ulivanja med 1,58 m $min^{-1}$ in 1,62 m $min^{-1}$. Rezultati vključujejo grafične prikaze izračunanih polj za določitev mest največjih nepovračljivosti. Sprememba livnih parametrov omogoča jeklarni letne ekonomske prihranke, ki se v odvisnosti od tipa jekla gibljejo med 64.900 € in 330.700 €.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:kontinuirno ulivanje jekla, energijska učinkovitost, zajemanje odvečne toplote, nastajanje entropije, eksergijska analiza, ekonomski potencial
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XXII, 77 str.
PID:20.500.12556/RUL-171415 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:536.24:621.746:669.1(043.2)
COBISS.SI-ID:246962435 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:26.08.2025
Število ogledov:389
Število prenosov:153
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Thermodynamic and thermoeconomic analysis of continuous casting of steel from the perspective of waste heat recovery
Izvleček:
In this master's thesis, we examined the energy-intensive process of continuous casting of steel. A literature review was conducted on energy efficiency in the steel industry and waste heat recovery from metallurgical processes. Theoretical foundations were presented, followed by the thermodynamic and thermoeconomic analysis of continuous casting of steel. Using the simulation model of continuous casting of steel billets and the JMatPro steel property database, we computed the input data fields and calculated the flows of energy, entropy, and exergy of the considered control volume. We calculated its internal and total exergy efficiency. Based on the thermoeconomic analysis of the electric arc furnace and the ladle furnace, we estimated the exergy cost in the steel plant. We calculated the costs associated with exergy losses during continuous casting of steel and evaluated the economic potential of waste heat recovery within the framework of finite-time thermodynamics. A parametric analysis evaluated the influence of steel grade and casting conditions for 180 mm × 180 mm billets. The analysis included the steels: 16MnCrS5, 46MnVS5, and 100Cr6. For the steel 46MnVS5, the impact of casting temperature in the range of 1515 °C to 1535 °C and casting velocity between 1.58 m $min^{-1}$ and 1.62 m $min^{-1}$ was examined. The results include graphical representations of the calculated fields, highlighting regions of the largest irreversibility. Adjusting casting parameters enables annual economic savings of the steel plant, ranging from €64,900 to €330,700, depending on the steel grade.

Ključne besede:continuous casting of steel, energy efficiency, waste heat recovery, entropy generation, exergy analysis, economic potential

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj