Курсовая работа: Металлургическая теплотехника

где 0,12974 – получено шлака, кг (см. мат. баланс); 1,25 кДж/(кг∙К) – теплоемкость шлака, средняя в интервале температур 15001600°С; 209,35 кДж/кг – скрытая теплота плавления шлака.

4. Тепло, уносимое газообразными продуктами реакций с температурой t_ух = 1550 °С

Q _ух = 0,0558∙150∙10³ ∙2397,543=20,067 ГДж

i _{CO + SO} ... (0,1384 + 0,0002) 3545,34 = 491,384

i _CO ... 0,8006∙2200,26 =.1761,308

i _{H O} ... 0,012-2758,39 = 33,107

i _O ... 0,0444·2296,78 = 101,977

i_N … 0,0045·2170,55 = 9,767

i _ух ¹⁵⁵⁰ = 2397,543 кДж/м³

Энтальпия газов при t_ух =1550°С определяют по таблице

5. Тепло, теряемое с уносимыми частицами Fe₂ O₃

Q _FeO =0,02143·150·10³ (1,23·1600+ 209,36)= 7,0 ГДж

0.02143 - Fe₂ O₃ в дым.

6. Потери тепла излучением через горловину конвертера:

во время продувки:

Q _{изл. 1} =5,7 ГДж

во время паузы:

Q _{изл. 2} =5,7 ГДж

Суммарные потери тепла излучением:

Q _изл =2,4+3,48=5,88 ГДж

7. Тепло, аккумулируемое футеровкой конвертера.

Во время паузы внутренние слои футеровки конвертера ох лаждаются, отдавая тепло излучением через горловину, а во время продувки снова нагреваются, аккумулируя тепло. Расчет этой величийы проводят методом конечных разно­стей.

Для упрощения расчетов принимаем, что температура внутренней поверхности футеровки и толщина последней везде одинаковы (δ_нач = 0,9 м для новой и δ_кон =0,45 м для изношенной футеровки). Поскольку наибольшие поте­ри будут при тонкой футеровке, принимаем в расчете, что периклазошпинелидная футеровка имеет толщину δ_ф = =0,45 м.

В первом приближении принимаем распределение тем­пературы по толщине футеровки в конце периода продув­ки линейным, причем t _вн =1500°С, а t _нар =400°С. Тогда при средней температуре футеровки t _ф =0,5 (1500+400)=950°С. Коэффициент теплопроводности периклазошпинелидной футеровки равен λ_Ф =4,17-0,0011∙950=3,125 Вт/(м·К).

Плотность периклазошпинелидной футеровки ρ _ф =3150 кг/м³ , удельная теплоемкость с _ф =920 Дж/(кг·К), коэффициент температуропроводности α=3,125/(3150·920)=1,0·10³ м² /с.

Разобьем футеровку на 25 элементарных слоев, каждый из которых имеет толщину:

x _ср =0,45/25 = 0,01 8

Продолжительность элементарного интервала времени

∆τ =(∆x)² /2 α