/>В
де - теплоємність брухту, рівна 0,7 кДж/кг В· град;
- температура плавлення брухту, В° С (приймається рівною температурі плавлення сталі, що виплавляється),
- температура брухту після нагрівання;
- прихована теплота плавлення брухту, рівна 284,9 кДж/кг;
- температура металу в кінці продувки, В° C;
- теплоємність розплавленого брухту, рівна 0,84 кДж/кг В· град;
Qл = 0,7 В· (1535 - 430,2) + 284,9 + (1641 - 1535) В· 0,84 = 1147,3 кДж/кг.
При цьому, розрахункова витрата брухту складе:
В
гдеqл - охолоджуючий ефект брухту, кДж/кг;
В
За завданням маємо процентний вміст брухту 20%, різниця дозволить підвищити шлакообразованіе.
Факел визначається кількість кисню на нагрів (таблиця 5), а також склад і обсяг газів, що відходять цього періоду (таблиця 6). Грунтуючись на практичних даних роботи конвертерів, приймаємо, що вуглець вугілля згоряє з утворенням 40% CO і 60% CO2. Також необхідно враховувати кисень для спалювання знаходиться у вугіллі водню (окислення відбувається по реакції 2H2 + O2 = 2H2O). br/>
Таблиця 5 - Кількість кисню і утворилися оксидів
ЕлементКолічество окислившегося елемента, кгПотребное кількість кисню, кгКолічество утворився оксиду, кгУголь81, 1 В· 0,6/100 В· 0,6 В· 0,5 = 0,1460,146 В· 32/12 = 0, 3890,535 С - {CO2} C - {CO} 81,1 В· 0,6/100 В· 0,4 В· 0,5 = 0,0970,097 В· 16/12 = 0,1300,227 H2 - {H2O} 4 , 0 В·, 6/100 = 0,0240,024 В· 32/4 = 0,1920,216 Разом: 0,2670,711 - 4,5 В· 0,6/100 = 0,684 * 0,978 * - віднімаємо кисень палива, де 4,5 - кисень вугілля;
Враховуючи той факт, що операція нагріву обмежена за часом (5 - 7 хвилин), в даному розрахунку прийнято, що в процесі нагріву згоряють леткі компоненти палива, а також 40 - 70% вуглецю. Перед заливкою чавуну в конвертері залишається оксиду вуглецю палива та зола. Кількості не окислилися вуглецю може бути прийнято 50%. br/>
Таблиця 6 - Кількість і склад газів
УгольCO2 (81,1 В· 0,6/100 В· 0,6 В· 44)/12 В· 0,5 = 0,535 CO (81,1 В· 0,6/100 В· 0,4 В· 28)/12 В· 0,5 = 0,227 N2 (0,6 В· 2)/100 = 0,012 H2O (від H) (4 В· 0,6)/100 В· 18/2 = 0,216 H2O7, 0 В· 0,6/ 100 = 0,042 O20, 684 - 0,65 = 0,034 * Разом: 1,07 кг * - не засвоєний ванної кисень;
З урахуванням засвоєння кисню ванної, рівній 95%, чистоти технічного кисню 99,6%, а також кількості азоту, що надійшов в метал з киснем, визначається його кількість на прогрів:
, 684 В· 95/100 = 0,65 кг або 0,65 В· 22,4/32 = 0,455 м3;
, 455/99,6 В· 100 = 0,457 м3.
Разом з киснем надійде азоту:
, 457 - 0,455 = 0,002 м3 або 0,003 кг.
Всього технічного кисню на прогрів потрібне:
, 65 + 0,003 = 0,654 кг.
У процесі продувки утворюються гази: CO2, CO, N2, H2O в...
