Конструкція двохванної сталеплавильної печі (стр. 3 из 4)

QН р.г = 35069,6 У кДж - 0,035 У ГДж,

де Q

=35069,6 кДж/м3 – нижча теплота згоряння природного газу (див. приклад 35); В – витрату природного газу на плавку, м3..

6. Тепло, внесене у робочий простір повітрям, що йде на спалювання природного газу й З

(9,28У + 0,06279-250-103:28-22(4-2,38) 1,3226-20 =

= 245,47 У + 790598,34ТкДж = 0,000245 У 4- 0,79 ГДж.

Тут

і теоретичні витрати повітря для спалювання 1 м3 природного газу й 1 м3 З, відповідно

рівні 9,28 і 2,38 м3/м3;

Mco =28 кг- молекулярна маса З;

Cв= 1,3226 кДж/м3 К) - теплоємність повітря при t

=20°С

3. Витрата тепла

3.1 Фізичне тепло сталі

0,91119-250.103[0,7-1500+ 272,16+ 0,837(1600 –1500)1 - 320251,39-103 кДж - 320,25 ГДж.

Тут Dст–0,91119 вихід стали;

с

=0,7 кДж/(кг К) - питома теплоємність твердої сталі, середня в інтервалі температур 0–1500 °С;

=0,837 кДж/( кг-до) - те ж, рідкої сталі середня в інтервалі температур 1500–1600 °С;-

= 1500 C – температура плавлення стали;

= 272,16 кДж/кг – схована теплота плавлення стали.

2. Фізичне тепло стали, що втрачається зі шлаками

= 0,00734-250- 10 0.7-1500 + 272,16 + 0,837(1600 –1500)] = 2579,753-103 кДж = 2,58 ГДж.

3. Фізичне тепло шлаків

Qшл = (1,25-1550+ 209,5) 0,06 250 103 +(1,25 1600+209,35) 0,0628 250 103 = 66889,545 103 кДж=66,89 ГДж.

Тут 1,25 кДж/( кг-до) - теплоємність шлаків, середня в інтервалі температур 0–1600°С;

209,35 кДж/кг - схована теплота плавлення шлаків;

0,06 і 0,0628 - частка шлаків

4. Тепло знищено продуктами згоряння при середній температурі 1yx= 1600 °С

=BiyxVyx В 2592,64 10,34=26807,9 У кДж =0,0268 У ГДж. Тут:

ico2...0,0955 3815,86 = 364,41

i

о...0,1875 2979,13 = 558,59

,...0,7170.2328,65 = 1669,64

= 2592,64 кДж/м3.

Частки З2, Н2О, N2 і Vyx, їх ентальпії –при t ух== 1600 °С.

5. Тепло, що витрачається на розкладання вапняку

1779,5 0,0507 250 103=22555 103кДж=22,56 ГДж.

Тут 1775,5 кДж/кг - теплота розкладання 1 кг вапняку; .

0,0507 - частка вапняку (див. матеріальний баланс).

6. Тепло, затрачуване на випар вологи й нагрівання пар води до tyx=1600°C.

= 0,000786 250 10 4,187 100+ 2256,8+1,88(1600– 100)]22,4 18 = 1297594,2 кДж - 1,3 ГДж.

Тут 4,187 кДж/( кг-до) - теплоємність води, середня в інтервалі температур 0–100 °С;

1,88 кДж/(кг-1<) - те ж, пари в інтервалі температур 100–1600°С;

2256,8 кДж/кг - схована теплота випару 1 кг води;

0,000786 - частка Н2О в продуктах плавки (див. матеріальний баланс).

7. Тепло, витрачене на нагрівання газів, що виділяються з

ванни, до°t =1600 C.

З2...3815,86-0,02146-250.103-22,4:44 = 10422, 15-Ю3

З,..2526,85-0,0б279.250.108.22,4:28 = 31732Д8-1б3

SO2,..3815,86-0,00101.250-103-22,4;64-337,23.103

N2...2328,65-0,00320.250-103-22,4;28 1490,33-103

О2...24…24б3, 97-ПРО, 250-Ю3-22,4:32 = 2863,13-103

= 46845,02-103 кДж = 46,85 ГДж

9. Втрати тепла з охолодною водою.

У робочому просторі двохванної печі водою прохолоджуються заслінки вікон (витрата води по 1,67- 10

м3/с)„ змійовики стовпчиків (по 0,56-10 3 м3/с), амбразура жужільної льотки (1,12-10 3 м3/с) і кисневі фурми (по 0,28 10 3 м3/с). Приймаючи, що підвищення температури води у елементі не повинне перевищувати 20С, знаходимо втрати тепла з охолодною водою;

Заслінки 3-1,67-10-3-4,187- 103-14400-20=6041,34 103

Змійовик 6-0,56- 10.4

,187-103-14400.20=4051,68- 103

Амбразура 1-1,12-10

.4,187- 103-14400-20=1350,56- 103

Фурми 3-0,28-10

-4,187-103=6840-20-481,14-103

=11924,72- 10 Дж= 11,92ГДж

Тут перший стовпець чисел – кількість елементів; другий – витрата води, м3/з; третій – теплоємність води, кДж/(м3К); четвертого – час теплового впливу на елемент, різниця температур вихідної й вхідної води, К.

Рами завалочних вікон і балки зводу мають випарне охолодження. Приймаючи витрату хімічно очищеної води на кожний елемент 0,11- 10

м3/зі знайдемо загальну витрату води:

Рами завалочних вікон 3-0, 11 10

=0,33- 10

балки передньої стінки 3-0,11 103=0,33-I0

балки задньої стінки 3.0,11-10

=0,33-.10

Усього =0,99-10

3 м/с

Уважаючи, що вихід пари становить 90 % (0,89- 10

3м3/с), знайдемо втрати тепла з випарним охолодженням.

4,187-103 0,99.10 (100 – 30) 14400 + [2256,8 +1,88(150 -100) 103-0,89-10 14400 18:22,4 =27952,17-103 кДж = 27,95 ГДж.

Сумарні втрати тепла з охолодною водою рівні

Qохл = 11,92 + 27,95=39,87 ГДж.

10. Втрати тепла

Втрати тепла через звід

14042,073-103 кДж = 14,04 ГДж

Коефіцієнт теплопровідності при середній температурі зводу 0,5 (1580+300)=940°С дорівнює

=4,1- 0,0016-940=2,6 Вт/(м К). Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією дорівнює

=10+0,06 300=28 Вт/(м2 К). Товщина футеровки 0,5(0,46+0,10)=0,28 м узята середньої за кампанію печі.

Втрати тепла через стіни печі

Задня стінка має шар магнезиту середньою товщиною

0,75 м і шар легковагого шамоту товщиною =0,065 м. Приймаючи температуру зовнішньої поверхні футеровки рівної 200°С, а на границі роздягнула шарів 1100°С, відповідно до додатка XI одержимо

м - 6,28 0,0027 0,5 (1580 + 1100) = 2,66 Вт/(м К) і

= 0,314 + 0,00035 0,5(1100 + 200) = 0,54 Вт/(м К) і

а = 10 + 0,06-200 = 22 Вт/(м ДО).

Тоді

= 1159,32 10 кДж=1,16 ГДж

Втрата тепла через передню стінку

12,54 14400=1398,8 10 кДж=1,4 ГДж

Тут

= 6,28–0,0027(1580 + 200)/2 = 3,88 Вт/(м К).

Втрати тепла через під рівні

= 5100 102,4 14400 = 6475,78-103 кДж = 6,48 ГДж.

Тут: 5100 Вт/м2 - втрати тепла через під; 102,4 м2 – площа поду. Усього губиться через футеровку

=14,04 + 1,16 + 1,4 + 6,48= 23,08 Гдж.

11. Втрати тепла випромінюванням через вікна печі [формула (156)]

5,7 0,65 ( ) 1,6 1,7 5400 =

= 6697,34 103 кДж = 6,7 ГДж.

12. Втрати тепла на дисоціацію С2 і Н2О приймемо рівними 2 % від тепла, одержуваного при спалюванні природного газу, тобто