Тепло, уносимое продуктами сгорания и аргоном

1 2 3 4 5 6 7

Тепло на нагрев газов до t_yx = 1600 °С найдем по формуле:

Q_{выд.газа}= G₁ · C_i · T, (17)

где G₁ – количество i-го газа, кг;

Ci ― теплоемкость i-го газа, кДж/(кг °С);

Т – температура, °С.

СО₂ 6,695 МДж;

H₂O 10,328 МДж;

N₂ 0,993 МДж;

Аr 0,00029 МДж;

ΣQ_{выд.газ.} 18,016 МДж.

Количество тепла, пошедшего на разложение известняка

Q_изв = q · m, (18)

где q – тепловой эффект реакции разложения, МДж/кг;

m – масса известняка, кг.

Q_изв = 1,78 · 3,582 = 6,375 МДж.

Тепло для нагрева СО, выделяющегося из ванн

Газ СО окисляется в рабочем пространстве, поэтому принята теплоемкость как для СО₂.

Тепло для нагрева CO найдем по формуле:

Q = Ci ∙ Мгаз ∙ Т ∙ 22,4 / 28, (19)

где Сi - теплоемкость газа, кДж/(кг∙ºС);

Мгаз – масса газа, кг;

Т – температура газа, ºС.

Q = 2,406 · 1700 · 5,913 · 22,4: 28 = 19,348 МДж.

Тепло ушедшее с Fe₂O₃(в дым)

Тепло ушедшее с Fe₂O₃ рассчитывается по формуле:

Q_Fe₂_O₃ = G₁ · C_i · T; (20)

где G₁ – количество Fe₂O₃ кг;

Ci ― теплоемкость Fe₂O₃, кДж/(кг °С);

Т – температура °С.

Q_Fe₂_O₃ = 1,231 ∙ 1700 ∙1,571 = 3,29 МДж.

Неучтенные потери

Неучтенные потери составляют 25,9 %.

Тепловой баланс плавки

Тепловой баланс одной ванны приведен в таблице 23.

Таблица 23 – Тепловой баланс плавки на 100 кг металлошихты

Приход тепла	Расход тепла

Статья баланса	МДж	%	Статья баланса	МДж	%
Физическое тепло чугуна	78,67	29,78	Физическое тепло стали	128,79	48,78

Продолжение таблицы 23


Тепло экзотер-мический реакций	122,26	46,31	Тепло уносимое продуктами сгоран.	18,02	6,84
Тепло шлакооб-разования	1,45	0,55	Тепло на разло-жение известняка	6,37	2,41
Химическое тепло природного газа	61,92	23,36	Тепло ушедшее с Fe₂O₃ в дым	3,29	1,25
			Тепло для нагрева СО	19,35	7,42
			Физическое тепло шлака	19,61	7,4
			Потери тепла	68,57	25,9
Итого	264,00		Итого	264,00

Технологические периоды плавки

Данный проект позволяет значительно сократить период всей плавки за счет:

а) применения набивной подины из материалов высокой химической и физической стойкостью позволяет сократить период заправки до 10 мин. и менее.

б) применение донной продувки инертным газом позволяет ускорить процесс тепло- и массопереноса в расплаве. Наличие развитой площади раздела фаз газ-металл интенсифицирует процесс обезуглероживания.

в) применение фурм-горелок на манипуляторах позволяет сократить период нагрева лома. А также за счет увеличения интенсивности продувки расплава сократить жидкий период.

Проведем сравнение технологических периодов для стандартного и планируемого режима работы ДСПА № 1 в таблице 24.

Таблица 24 - Сравнение стандартного и планируемого режима работы ДСПА № 1

Технологический период	Продолжительность, мин.
Базовый вариант	Плановый вариант

Заправка