Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов (стр. 6 из 7)

Физическое тепло миксерного шлака, кДж

= , (3.6)

где

– средняя температура миксерного шлака, ;

=

= 1340 – 16 = 1324

– средняя теплоемкость миксерного шлака, кДж/(кг∙град)

= ;

= 0,73 + 0,00025(1324 + 273) = 1,13 кДж/(кг∙град)

= 210 кДж/кг – скрытая теплота плавления миксерного шлака;

= 0,63(1,13∙1324 + 210) = 1074,9 кДж

= 99900,4 + 65065,6 + 5301,4 + 12591,1 + 8844 + 1074,9 = 192777,4

Расход тепла, кДж

= , (3.7)

где

– физическое тепло жидкой стали;

– физическое тепло конечного шлака;

– тепло отходящих газов;

– тепло диссоциации влаги, вносимой шихтой;

– тепло диссоциации шихтовых материалов;

– тепло диссоциации оксидов железа, внесенных шихтой;

– тепло, уносимое оксидом железа дыма;

– тепло, уносимое железом выбросов;

– тепло, уносимое железом корольков;

– потери тепла на нагрев футеровки, излучением через горловину, на нагрев воды, охлаждающей фурму и другие неучтенные потери.

Физическое тепло жидкой стали, кДж

= , (3.8)

где

= 0,70 кДж/(кг · град) – теплоемкость твердого металла;

= 0,84 кДж/(кг · град) – теплоемкость жидкого металла;

– температура металла в конце продувки;

– температура плавления (ликвидуса) металла, ;(см. раздел 1)

= 285 кДж/кг – скрытая теплота плавления металла.

= 90,31[0,70∙1507 + 285 + (1614 – 1507) ∙ 0,84] = 129123,4кДж

Физическое тепло жидкого шлака, кДж

= , (3.9)

где

= 0,73 + 0,00025 – средняя теплоемкость конечного шлака,

= 0,73 + 0,00025(1614 + 273) = 1,2 кДж/(кг · град)

= 210 кДж/кг – скрытая теплота плавления шлака;

= 14,379(1,2∙1614 + 210) = 30868,8 кДж

Тепло, уносимое отходящими газами, кДж

Среднюю температуру отходящих газов принимаем равной средней температуре металла во время продувки:

= = = 1477

= Σ

, (3.10)

где

– количество составляющей отходящих газов, и т.д., нм3 (см. табл. 2.5);

- средняя теплоёмкость газов, кДж/(м3∙град) (из табл. 3.2 заносим в табл. 3.3)

Табл. 3.2 Теплоёмкость газов

Газ	Средняя теплоёмкость, кДж/(м3∙град) при , 0С
	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700
CO2	2,26	2,28	2,30	2,32	2,34	2,36	2,38
CO	1,43	1,44	1,45	1,46	1,47	1,48	1,49
H2O	1,77	1,79	1,81	1,83	1,85	1,87	1,89
H2	1,33	1,34	1,35	1,36	1,37	1,38	1,39
N2	1,40	1,41	1,42	1,43	1,44	1,45	1,46
O2	1,49	1,50	1,51	1,52	1,53	1,54	1,55

Табл. 3.3 Тепло отходящих газов

Газ	Количество газов, нм3	Средняя теплоемкость газов	Уносится тепла, кДж
СО2	0,749	2,34	2588,7
СО	5,304	1,47	11516
	0,07	1,85	191,3
	0,034	1,37	68,8
	0,028	1,44	59,6
	0,015	1,53	33,9
Итого:			Q3′ = 14458,3

Тепло диссоциации влаги, вносимой шихтой, кДж

При диссоциации влаги по реакции:

= + 0,5 – 242000 кДж/(кг - моль )

поглощается тепла

= · 242000 кДж, (3.11)

= = 367,3 кДж

Тепло диссоциации

шихтовых материалов, кДж

При диссоциации

шихтовых материалов по реакции:

= + СО2 – 4025 кДж/кг СО2 поглощается тепла:

= = ; (3.12)

= 1,472∙4025 = 5924,8 кДж

Тепло диссоциации оксидов железа, внесенных шихтой, кДж

При диссоциации оксидов железа, внесенных шихтой и футеровкой, поглощается тепла:

= , (3.13)

где

– количество тепла, теряемого ванной при диссоциации оксидов железа по реакции:

= – 5160 кДж/кг ;