епло чавуну, хімічне тепло екзотермічних реакцій окислення домішок, тепло шлакоутворення. Видаткова частина балансу включає тепло сталі і шлаку, тепло відхідних газів і тепловтрати, пов'язані з прогріванням футерування конвертера і теплопередачей через неї в атмосферу.
Прихід:
а) Фізичне тепло: чавуну
б) Тепло екзотермічних реакцій
в) Тепло шлакоутворення
г) Тепло міксерного шлаку
Витрата:
д) Ентальпія стали
е) Ентальпія шлаку
ж) Тепло, що втрачається та відходять газами
з) Теплові втрати у навколишнє середовище.
За результатами розрахунку складається тепловий баланс конвертерної плавки, табл. 4.
В
3.1 Прихід тепла
В
а) Фізичне тепло чавуну.
В
(37)
гдеСтв, Сж - теплоємність твердого та рідкого чавуну (відповідно 0,746 і 0, 838;)
Rч - теплота плавлення чавуну, рівна 218 кДж/кг
tпл, tф - за температуру плавлення чавуну і фактична температура чавуну перед заливкою в конвертер, В° С
Gч - маса чавуну, кг
б) Хімічне тепло окислення домішок і заліза.
Окислення вуглецю:
(38)
де і - тепло, що виділяється при окисленні вуглецю до СО і СО2, (відповідно 10,47 і 34,09, МДж/кг)
- частка вуглецю, окислившегося до СО2
D [C] - кількість оксиду вуглецю,%
Gм.ш. - Вага металошихти, кг
Окислення кремнію:
(39)
гдеqSi - теплота окислення кремнію, 31,1 МДж/кг
Окислення марганцю:
(40)
гдеqMn - теплота окислення марганцю, 7,36 МДж/кг
Окислення фосфору:
(41)
гдеqp - теплота окислення фосфору, 25 МДж/кг
Окислення заліза:
(42)
де, - тепло, що виділяється при окисленні заліза до FeO і Fe2O3 (відповідно 4,82 і 7,37 МДж/кг)
- частка заліза, окислившегося до Fe2O3
в) Тепло шлакоутворення.
Для реакції 2 (CaO) + (SiO2) = 2CaO В· SiO2
(43)
гдеq2CS - теплота освіти 2CaO В· SiO2, 2,04 МДж/кг
(SiO2) - вміст SiO2 в шлаку,%
Для реакції 4 (CaO) + (P2O5) = 4CaO В· P2O5
(44)
гдеq4CP - теплота освіти 4CaO В· P2O5; 4,7 МДж/кг
(P2O5) - вміст P2O5 в шлаку,%
г) Тепло міксерного шлаку.
(45)
гдеСмікс.шл. - Теплоємність, 1,20
t В° - температура, В° С
Gмікс.шл. - Кількість міксерного шлаку, кг
r - теплота плавлення міксерного шлаку; 208 кДж/кг Г— град
3.2 Витрата тепла
В
а) Тепломісткість стали:
В
(46)
де - теплоємність твердої і рідкої сталі (відповідно 0,7 і 0,838)
- температура плавлення сталі і температура стали на випуску з конвертера
- теплота плавлення сталі, 242 кДж/кг
Gст - маса сталі, кг
-3 - перерахунок кДж в МДж
б) Тепломісткість шлаку:
(47)
гдеСш - теплоємність шлаку; 1,25
tш - температура шлаку, що дорівнює (+50), В° С
Rш - теплота плавлення шлаку; 209,5 кДж/кг
Gш, Gк - маса шлаку і маса корольків в шлаку, кг
в) Тепло, що втрачається та відходять газами:
(48)
В
гдеGi, Ci - відповідно кількість (кг) і теплоємність () кожного зі складових відхідних газів: СЗГ = 1,467; = 2,367; = 1,84; = 1,45; = 1,534
- температура газів, що відходять, яка приймається як середнє між температурою чавуну і температурою стали на випуску з конвертера
г) Втрати тепла за рахунок тепловипромінювання через горловину конвертера і теплопровідність футеровки приймаються рівними 3-4% від приходу тепла.
Таблиця 4. Тепловий баланс конвертерної плавки
Прихід тепла, МДж/100 кг шіхтиРасход тепла, МДж/100 кг шіхтиФізіческое тепло чугунаЕнтальпія сталіТепло екзотермічних реакційЕнтальпія шлакаТепло шлакообразованіяТепло відходять газовТепло міксерного шлакаТеплопотериИтогоИтого Примітка: Якщо тепловтрати за розрахунком виявляються більше або менше цієї величини, слід запропонувати технологічні заходи, що дозволяють збалансувати прибуткову і витратну складові балансу.
4. Продуктивність конвертера
Продуктивність кон...
