2.4. Уточнение основных размеров печи

Для обеспечение производительности 18,056кг/с в печи должно одновременно находится следующее количество металла

ρ-производительность печи

τ- время пребывания металла в печи

2.4.1.1. Масса одной заготовки равна

b*δ*l –размер заготовки

ρ-плотность металла

2.4.1.2. Количество заготовок, одновременно находится в печи

2.4.1.3. При однорядном расположении заготовок общая длина печи

2.4.1.4. При ширине печи B=5,4 м площадь пода

F=B*L

F=5,4*36,56=192,024 м²

Высоту отдельных зон печи оставляем ту же, что была принята при ориентировочном расчёте. Длину печи разбиваем на зоны пропорционально времени нагрева металла в каждой зоне

Длина в методической зоне

L_м=

Длина в сварочной зоны

Длина в сварочной зоны

Длина томильной зоны

2.5. Тепловой баланс и технически –экономические показатели печи

2.5.1.1. тепло от горения топлива

- низшая теплота сгорания

2.5.1.2. тепло выносимое подогретым воздухом

В-тепловой баланс,%

2.5.1.3. тепло экзотермических реакций (принимая, что угар металла составляет 1%)

Р- производительность печи

А- угар металла

2.5.2. Расход тепла

2.5.2.1. Тепло, затраченное на нагрев металла

2.5.2.2. Тепло, уносимое уходящими дымовыми газами.

Энтальпию продуктов сгорания при температуре

CO₂=1972,43*0,1502=296,26

H₂O=1517,87*0,1222=185,48

O₂=1319,67*0,007=9,24

N₂=1243,55*0,7206=896,1

2.5.2.3. Потери тепла теплопроводностью через кладку

Толщина свода = 0,3 F_пода=150м²

Расчёт потери тепла через свод и стены печи

t_г=0,25(900+1150+1300+1200)=837,57

Если считать температуру окружающей среды равной t_ок=20 , то температуру поверхности однослойного свода можно принять равной t_нар=340

При средней температуре свода

T_к=0,5(837,75+340)=588,88

Коэффициент теплопроводности каолина равна

Тогда потери тепла через свод печи будут равны

Потери тепла через стены печи толщиной и слоя диатомита, толщиной

Наружная поверхность стен равна:

Методическая зона

F_м=2L_м*2h_м

F_м=2*1,4*2*1,15=0,84 м²

сварочная зона

F_свI =2L_свI*2h_свI

F_свI=2*14,4*2*3=172,408 м²

сварочная зона

F_свII =2L_свII*2h_свII

F_свII=2*12,66*2*2,2=111, 408 м²

Томильная зона

F_т=2L_т*2h_т

F_т =2*8,692*1,5=52,152 м²

Торцы печи

Полная площадь стен равна

F_ст=0,84+172,8+111,408+52,152+9,929=347,129 м²

Вычисление коэффициента теплопроводности

Средняя температура слоя шамоты равна

t_ш=

а слоя диатомита

t_д=

где - температура на границе слоёв,

- температура наружной поверхности стен

1200

20

Рисунок – 3

°С

t₂=1200

t₃=1140

t_в=20

Общее количество тепла, теряемое теплопроводностью через кладку

Q_под=0,1(Q_св+Q_ст)

Q_под=0,1(8200+1234,20)=942,42кВт

Q_тепл=Q_св+Q_ст

Q_тепл=920,35+366,54=1286,89кВт

2.5.2.4. Потери тепла с охлаждающей водой по практическим данным принимаем 10% от тепла, вносимого топливом и воздухом

2.5.2.5. Q_охл=0,1В(8200+1234,20)=943,42*В кВт

Q_{кл =1920,35+1635,85+542,42=3098,62}

Неучтённые потери

Q_неуч=0,15(1252,68+943,42*B)=187,9+141,513*В кВт

Уравнение теплового баланса

8200*В+1234,20*В+1412,5=19,306+3857,05*В+1286,89+187,9+141,513*В

4492,02*В=19368,22

Откуда

В=4,3 м²/с

Таблица 4 – тепловой баланс методической печи

Статья прихода	кВт	%	Статья расхода	кВт	%
Тепло от горения топлива…………………… Физическое тепло воздуха…………………… Тепло экзотермических реакций………………	35,260 5307,06 1412,5	84 12,64 3,36	Тепло на нагрев металла…… Тепло, уносимое уходящими газами……………………. Потери теплопроводностью через кладку……………. Потери тепла с охлаждающей водой…………………. Неучтенные потери………….	19,306 16585,3 1252,68 4056,706 796,41	45,97 39,49 3 9,66 1,89
Итого…………..	41979,56	100	Итого……………………….	41997,1	100

Неувязка работы составляет 0 %

2.6. Технико - экономические показатели печи

2.6.1.2. Удельный расход тепла

где B - расход топлива, м³/сек

– тепловая способность топлива, кДж/м³

- производительность печи

2.6.1.3. Удельный расход условного топлива

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кривандин В.А. Металлургические печи / В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. – Москва: Металлургия, 1962 г.

2. Кривандин В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей – 2 том / В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. – Москва: Металлургия, 1986 г.

3.Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Том 2. Расчеты металлургических печей.1986 г.

25