Потери теплоты при посаде и выдаче слитков определим в соответствии с

Q_изл = 5,67·Ф·τ·[(Т_г/100)⁴ - (Т_в/100)⁴]·F_окна·10^-3,

принимая следующие размеры окна: ширина b = 2,5 м, средняя высота d = 1,87 м, толщина кладки l = 0,46 м. При таких размерах окна коэффициент f из выражения:

f = 0,9 + 0,7d/b = 0,9 + 0,7·1,87/2,5 = 1,42.

Коэффициент диафрагмирования определяем по формуле:

Ф = exp(-f·l/d),

где l – толщина окна, м; d – диаметр отверстия, или минимальная сторона прямоугольника,м; f – коэффициент, зависящий от геометрии окна.

Ф = exp(-1,42·0,46/1,87) = 0,7.

Время загрузки печи и время ее выгрузки принимаем равным 0,5 ч. Теплота, теряемая излучением при посаде (t_го = 972°С, т.е. t_г при 0 ч.):

Q_изл1 = 5,67·0,7·1800·[((972 + 273)/100)⁴ – ((273 + 20)/100)⁴]·1,87·2,5·10^-3 = 800000 кДж.

Теплота, теряемая излучением при выдаче (t_гз = 1243,4°С)

Q_изл2 = 5,67·0,77·1800·[((1243,4+ 273)/100)⁴ – ((273 + 20)/100)⁴]·1,87·2,5·10^-3 = 1763583 кДж.

Потери теплоты с уходящими газами определим по формуле:

Q_ух = V_д·τ·с_ух·t_ух·В.

Средняя температура уходящих газов за цикл нагрева согласно

t_ух = (t_го + t_г1 + t_г2 + t_г3 + t_г4 + t_г5)/6=(972+902,6+835+1427+1306+1243,4) = 1114°С.

При этой температуре теплоемкость продуктов сгорания в соответствии с

С_ух = (с_н2оН₂О + с_со2СО₂ + с_N2N₂ + c_o2O₂)·0,01,

где Н₂О, СО₂, N₂, О₂, – состав продуктов сгорания,%

С_ух = (1,69·20,2+ 2,19·7,7+ 1,38·70,4+ 1,44·1,6)·0,01 = 1,51 кДж/м³ ·град,

тогда

Q_ух = V_д·τ·С_ух·t_ух·В = 6,675·12,74·1,51·1087·В = 139581,3·В кДж.

Потери теплоты на нагрев технологических приспособлений. Пусть 2 слитка уложены на 4 подставки из стали 08 массой 1000 кг каждая. Допускаем, что начальная температура подставок равна температуре внутренней поверхности кладки. Следовательно, начальная температура подставок t_ПН=1050 ⁰С. Конечная температура подставок и поверхности садки одинакова, т.е. t_МК = t_ПК = 1220⁰С.

Теплота, затраченная на нагрев подставок равна:

Q_П = G_П*(i_ПК - i_ПН) = 2000*(842,4-688) = 617200кДж

Неучтенные потери теплоты вычислим по формуле:

Q_НЕУЧ = 0,1*(Q_ТЕПЛ + Q_АК + Q_П + Q_ИЗЛ) = =0,1*( 1894442 +3281680+617200+2563583) = 835690,5 кДж

Из равенства приходной и расходной частей баланса определим средний расход топлива

Q_прих = Q_расх;

Q_т + Q_фв + Q_экз = (Q_м + Q_тепл + Q_ак + Q_изл + Q_п + Q_неучт) + Q_ух;

261170*B +25943*В +149043= (9841685+1894442+2563583+3281680+617200+835690,5 )+ 139581,3*В

В = 128 м³/ч

Таблица 6

Статья	Приход	Теплоты	Статья	Расход	теплоты
	МДж	%		МДж	%
QT	33429,76	90,6	QМ	9841,685	26,8
QФВ	3320,704	9	QТЕПЛ	1894,442	5,1
QЭКЗ	149,043	0,4	QАК	2563,583	7
			QИЗЛ	3281,680	8,9
			QП	617,200	1,7
			QУХ	17666,406	48,2
			QНЕУЧ	835,690	2,3
Итого	36899,507	100		36700,686	100

Коэффициент полезного действия печи

 = 100*Q_М/Q_ПРИХ = 100*9841,685/36899,507= 26,7 %

Средний удельный расход теплоты:

K = Q_ПРИХ/E = 36899,507/12,0314 =3067мДж/т

Удельный расход условного топлива:

В_УСЛ = К/29,33 = 3067/29,33 = 104,6 кг/т