1.3 Расчёт свода.

1.3.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Т.к. свод копильника распорный и внутренняя поверхность рабочего слоя свода контактирует с кислой средой, то по таблице 3.7 и приложению 13 [1] принимаю к установке динасовый огнеупор (ГОСТ 4159-79) со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1650 – 1700 ^оС

По таблице 3.14 [1] принимаю толщину 1-го рабочего слоя δ₁=0,23 м

Плотность теплового потока через свод в окружающую среду определяю по таблице 3.13 [1]:

Задаю приближённое значение наружной поверхности 1-го слоя: Т₁=1000 :

Рассчитаю коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Температура наружной поверхности 1-го слоя:

Повторяю расчет, приняв для определения , :

Окончательно получаю:

δ₁=0,23 м

1.3.2 Расчёт 2-го теплоизоляционного слоя.

Выбираю в качестве 2-го теплоизоляционного слоя по приложению 9.2 [2] каолиновую вату 2-8мкм со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1100

Рассчитаю коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Рассчитаю толщину 2-го слоя:

Окончательно получаю:

δ₂=0,015 м

Для проверки правильности расчёта определяю плотность теплового потока, переносимого через сконструированный многослойный свод, и сраниваю её с принятым значением q_о.с.:

Проверяю степень расхождения с принятым в расчетах значением q_о.с.:

Суммарная толщина свода:

_свод=__0,23+0,015 = 0,245 м

1.4 Расчёт подины.

1.4.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Т.к. внутренняя поверхность рабочего слоя подины копильника контактирует с расплавом основностью O=1,3, то по приложению 13 и табл. 3.7 [1] выбираю форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1450 – 1570 ºС

При высоте расплава 814 мм и падении его 105 , найду температуру расплава на поверхности рабочего слоя подины:

Принимаю толщину 1-го слоя: δ₁=0,23 м

По таблице 13 [1] определяю плотность теплового потока от наружной поверхности подины к слою огнеупорного бетона фундамента при Т_н.п.=110 ^оС:

Принимаю приближённую температуру внешней границы 1-го слоя: Т₁=800 ^оС;

Рассчитаю коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Температура наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно получаю:

δ₁=0,23 м

1.4.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

Для обеспечения механической прочности и герметичности подины в кчестве 2-го слоя по таблице 3.10 и приложению 13 [1] выбираю шамотный огнеупор ШВ (ГОСТ 390-83) со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1250 – 1400 ^оС.

Принимаю толщину слоя шамота: δ₂=0,26 м (4 кирпича на плашку).

Задаю приближённую температуру внешней поверхности 2-го слоя: Т₂=500 ^оС;

Рассчитаю коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняю температуру внешней поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Повторяю расчет, приняв для определения , :

Окончательно получаю:

δ₂=0,26 м

1.4.3 Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.

Для обеспечения заданной температуры наружной поверхности подины Т_под=110 между наружной поверхностью второго слоя подины и поверхностью огнеупорного бетона фундамента необходимо положить дополнительный теплоизоляционный слой. Для этого в качестве 3-го слоя по приложению 15 [1] принимаю диатомитовую обожженную крошку в засыпке:

Т_пр=900ºС,

Рассчитаю коэффициент теплопроводности 3-го слоя:

Рассчитаю толщину 3-го слоя:

Окончательно принимаю:

=110 ºС

δ₃=0,022 м

Для проверки правильности расчёта определяю плотность теплового потока, переносимого через сконструированный многослойный под, и сравниваю её с принятым значением q_о.с.:

;

Ошибка плотности теплового потока:

Суммарная толщина пода:

δ_под=δ₁+δ₂+δ₃=0,23+0,26+0,022=0,512 м.