курсач 1. А. С. Бильгенов 2022 г
 Скачать 216.54 Kb.
|
4.5 Тепло, идущее на нагрев, плавление и перегрев до заданной температуры металла, шлака и легирующих добавок Q5В процессе плавки происходит расплавление лома, шлакообразующих и легирующих элементов (если они вводятся в шихту). Количество тепла каждой составляющей определяется исходя из материального баланса по формулам: Hм =Мм·[c1·(tпл – tо) + qм + c2·( tвып. – tпл)], где Мм – масса компонента данного вида, вносимого в печь за плавку, с1 – средняя теплоемкость этого материала в интервале температуры от загрузки до плавления, с2 – средняя теплоемкость металла в интервале температуры от плавления до выпуска, tо – температура скрапа при завалке, tпл – температура плавления стали, tвып – температура стали на выпуске, qм – теплота плавления металла. Теплоемкость компонентов определяется по справочным данным. В табл. П.1 приложения приведены значения теплоемкости некоторых материалов. Средняя теплоемкость определяется следующим образом. Если лом перед завалкой не подогревали, то берется максимальное значение в соответствующей колонке. Если лом подогревали, скажем до 300 °С, то берется средняя теплоемкость материала в диапазоне от 300 °С до температуры плавления. Аналогично рассчитываются энтальпия шлака и легирующих добавок в случае их введения в печь в большом количестве. При работе с жидким чугуном его энтальпии рассчитывается по формуле: Hч = Mч·[1065+0,84·(t– 1200)], где Mч – масса жидкого чугуна, кг; 1065 – принимаемая энтальпия жидкого чугуна при температуре 1200°С, кДж/кг; 0,84 – теплоемкость чугуна (также принимается постоянной), кДж/кг; t– температура чугуна в момент заливки, °С. Для стали рядовых марок ориентировочно можно принять qм = 284 кДж/кг, qшл = 58 кДж/кг, сжидк.ст = 0,79 кДж/град, сшл = 1,05 кДж/кг. Температура плавления стали разных марок меняется в диапазоне 1300…1500 °С. Углеродистая сталь имеет меньшую температуру плавления, легированная – большую. Для расчета примем, что температура плавления углеродистой стали 1350 °С, хромоникелевой – 1450 °С, образующегося шлака – 1550 °С. Средние значения теплоемкости с допустимой погрешностью возьмем как разность между значениями при температуре завалки лома и при максимально имеющейся в табл. П.1 температуре. По аналогии с приходной частью (см. расчет энтальпии шихты) запишем для стали 45Х: с1 =  кДж/град,тогда H45X = 70*[0,5595*(1450-300)+284+0,79*(1630-1450)] = 73,983 МДж. Для стали У13 с1 =  кДж/град, тогда HУ13 = 30*[0,6035*(1350-300)+284+0,79*(1630-1350)] = 32,082 МДж. Для сталеплавильного шлака можно принять сумму энтальпий нагрева и плавления q = 1890 кДж/кг и записать уравнение Hшл = 5,48*[1890+1,05*1630-1550)] = 11,242 кДж или МДж. Итого: Q5 = 73,983+32,082+11,242 = 117,307 МДж. |