родуктів процесу конвертації мідних штейн
Матеріали та продуктиТемпература, ° СТеплоемкость, кДж/(кг? ° С) I періодII періодШтейн горячій1100-0,838Дутье6060-Білий матт125012500,754Черновая мідь - 12000,453Шлак1200-1,236Гази10001200-Поверхня кожуха200300-Внутрішня порожнина конвертера13001350-
Тепловий баланс першого періоду
1) Прихід тепла
Тепло гарячого штейну:
кДж.
Тепло повітря:
кДж.
Тепло реакцій окислення заліза:
3Fe + 2O2=Fe3O4 + 1118730 кДж;
кДж; + 0,5O2=FeO + 266903 кДж;
кДж;
Всього від окислення заліза - 93108 кДж.
Тепло реакцій окиснення сірки:
S + O2=SO2 + 297322 кДж;
кДж; + 1,5O2=SO3 + 395746 кДж;
кДж;
Всього від окислення сірки - 120285 кДж.
Тепло реакцій шлакообразованія (розрахунок за кількістю Fe, окисляющегося до FeO - 18,25 кг):
2FeO + SiO2=2FeO? SiO2 + 49861 кДж;
кДж.
Всього прихід тепла - 327062 кДж.
) Витрата тепла
Тепло білого Матта:
кДж.
Тепло шлаку:
кДж.
Тепло газів:
Тепло ендотермічних процесів:
FeS=Fe + S - 95197 кДж;
кДж;
СаСО3=СаО + СО2 - 178075 кДж;
;
MgCO3=MgO + СО2 - 117320 кДж;
кДж;
Тепло на випаровування 0,82 кг вологи кременистої руди:
кДж.
Всього на ендотермічні процеси - 36485 кДж.
Втрати тепла в зовнішнє середовище.
Розраховуємо балансове час переробки 100 кг штейну при добової продуктивності 345 т/добу:
години.
Балансовое час I і II періодів визначається з відношення кількості дуття, поданого в I і II періодах:
години;
години.
а) Втрата тепла поверхнею кожуха конвертера.
Поверхность кожуха конвертера обчислюється як поверхню циліндра діаметром 3,96 м і довжиною 9,15 м за вирахуванням горловини (1,9? 2 м) з урахуванням ребристості кожуха. Прийнявши коефіцієнт ребристості рівним, отримаємо
м2.
Питому втрату тепла стінками (конвекцією і випромінюванням) визначаємо за графіком [8, стор. 65]. При температурі зовнішньої поверхні кожуха 200? С кДж/(м2? Год):
кДж.
б) Втрата тепла випромінюванням через відкриту горловину.
Прийнявши коефіцієнт диафрагмирования Ф=0,7 при температурі внутрішньої порожнини конвертера 1300? З за графіком [9, стор. 364], знаходимо:
кДж/(м2? год):
кДж.
Втрати в зовнішнє середовище - 30311 кДж.
Всього витрата тепла - 313743 кДж.
На підставі пророблених розрахунків складаємо таблицю теплового балансу першого періоду.
Таблиця 3.12
Тепловий баланс першого періоду (на 100 кг гарячого штейну)
Прихід теплаРасход теплаСтатьі пріходакДж% Статті расходакДж% 1. Тепло гарячого штейну 2. Тепло дуття 3. Тепло реакцій окислення заліза 4. Тепло реакцій окиснення сірки 5. Тепло шлакообразованія100560 +4955 93108 120285 815430,7 1,5 28,5 36,8 2,51. Тепло білого Матта 2. Тепло шлаку 3. Тепло газів 4. Тепло ендотермічних процесів 5. Тепло, що втрачається під зовнішнє середовище 6. Невраховані втрати і невязка62243 91039 93665 36485 30311 1331919,0 27,8 28,6 11,2 9,3 4 , 1Всего327062100Всего327062100
Тепловий баланс другого періоду
1) Прихід тепла
Тепло білого Матта:
кДж.
Тепло повітря:
кДж.
Тепло реакцій окиснення сірки:
S + O2=SO2 + 297322 кДж;
кДж; + 1,5O2=SO3 + 395746 кДж;
кДж.
Всього від окислення сірки - 124304 кДж.
Всього прихід тепла - 190045 кДж.
) Витрата тепла
Тепло чорнової міді при ° С:
кДж.
Тепло газів при ° С:
Тепло ендотермічних реакцій:
Cu2Sж=2Cuж + S - 96496 кДж;
кДж.
Втрати тепла в зовнішнє середовище.
Визначаємо за графіками [8]:
а) Втрата тепла стінками:
для ° С кДж/(м2? год):
кДж.
б) Випромінювання горловиною:
для ° С і Ф=0,7 кДж/(м2? год):
кДж.
Всього втрат в зовнішнє середовище - 33578 кДж.
Всього витрата тепла - 188051 кДж.
Отримані дані зводимо в таблиці теплових балансів.
Таблиця 3.13
Тепловий баланс другого періоду
Прихід теплаРасход теплаСтатьі пріходакДж% Статті расходакДж% 1...
