3.2.4. Теплота стали, остающейся в виде корольков в шлаке
Температура корольков металла принимается равной температуре шлака (см. п. 3.2.1):
ΔНкм = 0,35· [(1793 – 273) 0,70 + 260 + 0,84 (1893 – 1793)] =
= 492,8 кДж.
3.2.5. Теплота, теряемая с выбросами и выносами металла
Теплота выбросов и выносов металла при средней за плавку температуре металлической ванны 1773 К (1500 оС) определяется по формуле для теплосодержания чугуна (см. п. 3.1.1):
ΔНвм = 1,00 · [(1423 – 273) 0,74 + 217 + 0,87 (1773 – 1423)] = = 1373 кДж.
3.2.6. Теплота, теряемая с Fe2O3, которая уносится с газами
Среднюю удельную теплоемкость Fe2O3, кДж/(кг · К), можно определить по формуле
СР 273 = 0,6323 + 0,5191(Т – 293) · 10-3 – 0,2418 · (Т – 293)2 · 10-6.
1,43 кг Fe2O3 при температуре 1893 К (1620 оС) (температура отходящих газов) содержит
ΔН Fe2O3 = 1,43 · (Т – 273) · [0,6323 + 0,5191 · (1893 – 293) · 10-3 –
– 0,2418 · (1893 – 293)2ּ10-6] · (N – 273) = 1956 кДж.
3.2.7. Теплота, затраченная на восстановление Fe2O3 до FeO
Н
FeO = 1.38 · 1812 = 2500,5 кДж,
где 1.38 – масса Fe2O3.
3.2.8. Теплота, затраченная на восстановление Fe из FeO
ΔНFe = 0.476 · 4750 =2261 КДж,
где 0.476 – масса Fe, кг.
3.2.9.
Теплота, затраченная на разложение
карбонатов
ΔНкарб = 4034 · [(3.57· 3)/100] =432,04 кДж,
где 3.57– расход извести; кг; 3 – содержание СО2 в извести, %; 4034 – теплота разложения карбоната кальция, кДж на 1 кг СО2.
3.2.10. Теплота, затраченная на нагрев технического кислорода
Указанная статья расхода тепла составляет примерно 0,4–0,5 % от приходной части баланса. Приняв ее 0,4 %, получим расход тепла на нагрев кислорода (см. табл. 3.3):
=203427,1·
0,004 = 817 кДж.
Таблица 3.3
Тепловой баланс плавки без теплопотерь
Приход тепла |
Расход тепла |
||||
Теплота |
кДж |
% |
Теплота |
кДж |
% |
Жидкого чугуна |
126375 |
62,12 |
Стали |
127220,3 |
62,54 |
Окисления примесей |
74547,66 |
36,64 |
Шлака |
23734,4 |
11,66 |
Шлакообразования |
2504,5 |
1,23 |
Газов |
21 442,7 |
10,5 |
Итого |
203427,1 |
100,00 |
Корольков металла в шлаке |
492,8 |
0,24 |
|
|
|
Выбросов и выноса металла |
1373 |
0.67 |
Пыли (Fe2O3 в газе) |
1956 |
0,96 |
|||
На восстановление Fe2O3 до FeO |
2500,5 |
1,23 |
|||
На восстановление FeO до Fe |
2261 |
1,1 |
|||
На разложение карбонатов |
432,04 |
0.21 |
|||
На нагрев кислорода |
813,7 |
0.4 |
|||
Итого |
182229,7 |
89,6 |
|||
Избыток тепла, равный 203427,1– 182229,7= 21197,4 кДж, частично расходуется на покрытие теплопотерь (через стенки конвертера, его горловину; с водой, охлаждающей кислородные фурмы). Остающийся за вычетом теплопотерь избыток тепла используется для нагрева (и расплавления) скрапа или руды, которые вводятся в конвертер для регулирования температуры (охлаждения) стали. Указанные выше теплопотери зависят от размеров конвертера, продолжительности плавки и могут быть рассчитаны лишь после определения основных размеров конвертера.