Пример расчета. Физическое тепло заливаемого чугуна составит

Физическое тепло заливаемого чугуна составит

Qчуг = 90 · [ 0,737 · 1200 + 217,7 + 0,837· (1300 – 1200) ] = 106722 кДж.

Тепло экзотермических реакций:

Q_C−CO2 = 0,36 × 33167 = 11940 кДж.

Q_C−CO = 3,24 × 9924 = 32154 кДж.

Q_Si−SiO2 = 0,835 × 32210 = 26895 кДж.

Q_{Mn– MnO} = 0,4 × 7400 = 2960 кДж.

Q_P−P2O5 = 0,0585 × 24677 = 1443 кДж.

Q'_P = 0,0585 × 11137 = 652 кДж.

Q_{(CaO)2 SiO2} = 1,789 ×2319,6 = 4150 кДж.

Q_Fe−Fe2O3 = (0,5 + 0,0616) × 7366 = 4137 кДж.

Q_Fe−FeO = 0,827 × 4321 = 3573 кДж.

Итого приход тепла составит:

106722 + 11940 + 32154 + 26895 + 2960 + 1443 + 652+ 4150 + 4137 + 3573 = 194623 кДж.

Ответ: Приход тепла в кислородный конвертер от жидкого чугуна и экзотермических реакций окисления составит 194623 кДж.

Задача 13. Расчет потерь тепла, затрачиваемых на физическое тепло выпускаемой стали и потерь металла

В процессе выплавки стали, полученное в кислородном конвертере тепло расходуется на сталь, выбросы металла, с пылевидным оксидом Fe₂О₃ и др. Рассчитаем затраты тепла по следующим статьям:

1. Физическое тепло выпускаемой стали при температуре 1620ºC и выходе стали Gст = 91,628 кг. (табл.1.8) составит

Q_ст = G_ст × [C_ст.т × t '_пл + L'_пл + C_ст.ж × (t'_ж – t'_пл)], (2.6)

где Cст.т, Cсг.ж – теплоемкость твердой и жидкой стали соответственно, Cст.т = 0,699 кДж/кг·град, Cст.ж = 0,837 кДж/кг·град; Lпл – теплота плавления стали = 272 кДж/кг; tпл – температура плавления стали составляет 1500ºC; t_ж − температура выпускаемой стали (1620^оС).

2. Физическое тепло выбросов металла при средней их температуре 1450 ºC, и их массе 1 кг (см. табл. 1.8) рассчитывается по формуле

Q_В = g_в × [C_ч.т × t _пл + L_пл + C_ч.ж × (t_ж – t _пл)]. (2.7) Теплофизические свойства принимаем, как для чугуна.

3. Физическое тепло пылевидного оксида Fe₂О₃ в количестве 0,714 кг (табл. 1.8), уносимого газами при температуре 1600 ºC определяется по формуле

Q_Fe2O3 = g_Fe2O3 × C_Fe2O3 × t_{газов .}, (2.8)

где C_Fe2O3 - средняя теплоемкость Fe₂О₃ при 1600^оС, составляет 0,979 кДж/кг×град.

Пример расчета

Q_ст = 91,628 ×[0,699 × 1500 + 272 + 0,837× (1620 – 1500)] = 130197 кДж.

Q_в = 1 × [ 0,737 × 1200 + 217,7 + 0,837 × (1450 – 1200)] = 1311 кДж.

Q_Fe2O3 = 0,714 × 0,979 × 1600 = 1118 кДж

Задача 14. Расчет потерь тепла, затрачиваемых на физическое тепло шлака и корольки металла в шлаке

В процессе выплавки стали, полученное в кислородном конвертере тепло расходуется на нагрев шлака и корольки железа в шлаке. Рассчитаем затраты тепла по следующим статьям:

1. Физическое тепло выпускаемого шлака в количестве G_шл = 10,633 кг (табл. 1.8), при температуре 1670 ºC, определяется по формуле

Q_шл = G_шл·[ C_шл.т · t_пл.шл + L_пл.шл + C_шл.ж · (t_шл.ж - t_шл.пл)], (2.9)

где C_шл.т, C_шл.ж – теплоемкость твердого и жидкого шлака соответственно, C_шл._т = 1,197 кДж/кг·град, C_шл.ж = 1,248 кДж/кг·град; L_пл – теплота плавления шлака = 209 кДж/кг; t_пл – температура плавления шлака составляет 1550ºC; t_ж - температура выпускаемого шлака (1670^оС).

2. Физическое тепло корольков металла в шлаке рассчитывается по формуле

Q_к = g_к × [C_ст.т × t'_пл + L'_пл + C_ст.ж × (t'_ж – t'_пл)]. (2.10)

Корольки попадают в шлак при температуре жидкой стали, их масса 1,066 кг (табл.1.8), теплофизические характеристики те же, что и, у выпускаемой стали.

Дата добавления: 2015-07-15