1.3.2Задача № 4. Определение скорости плавления пластины.
В печи для плавки стали при малом содержании углерода в твердом металле и жидком расплаве скорость плавления пластины зависит от коэффициента теплоотдачи от жидкого к твердому металлу. Скорость плавления металла определяется из отношения количества тепла, переданного от жидкого к твердому металлу за счет теплоотдачи, к количеству теплоты, израсходованной на нагрев твердого лома до температуры жидкости и его расплавление. Расчетная формула имеет вид:
где - коэффициенты теплоотдачи от жидкого металла к твердому, кВт/м2К;
tж – tПТ – разность температур жидкого расплава и поверхности твердого, 0К;
Сж – теплоемкость жидкого расплава, кДж/кг/К;
- теплота плавления стали, кДж/кг;
- плотность металлического лома, кг/м3.
В задаче по заданным значениям величин , tж – tПТ, Сж, , необходимо вычислить скорость плавления стальной пластины, находящейся под слоем жидкого металлического расплава.
Таблица 3.2. Многовариантные задания к задаче № 4 по вычислению скорости плавления плоской стальной пластины под слоем металлического расплава.
Вари-ант |
|
|
|
|
|
Вари-ант |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1 |
20 |
20 |
0,75 |
230 |
6800 |
16 |
24 |
75 |
0,90 |
260 |
7400 |
2 |
21 |
25 |
0,76 |
232 |
6900 |
17 |
25 |
80 |
0,91 |
262 |
7500 |
3 |
22 |
30 |
0,77 |
234 |
7000 |
18 |
26 |
85 |
0,92 |
264 |
7600 |
4 |
23 |
35 |
0,78 |
236 |
7100 |
19 |
27 |
90 |
0,93 |
266 |
6800 |
5 |
24 |
40 |
0,79 |
238 |
7200 |
20 |
28 |
100 |
0,94 |
268 |
6900 |
6 |
25 |
45 |
0,80 |
240 |
7300 |
21 |
29 |
105 |
0,95 |
270 |
7000 |
7 |
26 |
50 |
0,81 |
242 |
7400 |
22 |
30 |
110 |
0,80 |
231 |
7100 |
8 |
27 |
55 |
0,82 |
244 |
7500 |
23 |
20 |
115 |
0,81 |
233 |
7200 |
9 |
28 |
60 |
0,83 |
246 |
7600 |
24 |
21 |
120 |
0,82 |
235 |
7300 |
10 |
29 |
65 |
0,84 |
248 |
6800 |
25 |
22 |
125 |
0,83 |
237 |
7300 |
11 |
30 |
50 |
0,85 |
250 |
6900 |
26 |
23 |
130 |
0,84 |
239 |
7400 |
12 |
20 |
55 |
0,86 |
252 |
7000 |
27 |
24 |
135 |
0,85 |
241 |
7500 |
13 |
21 |
60 |
0,87 |
254 |
7100 |
28 |
25 |
140 |
0,86 |
243 |
7600 |
14 |
22 |
65 |
0,88 |
256 |
7200 |
29 |
26 |
145 |
0,87 |
245 |
6800 |
15 |
23 |
70 |
0,89 |
258 |
7300 |
30 |
27 |
150 |
0,88 |
247 |
6900 |
Пример решения варианта 1.
По приведенному уравнению скорость плавления
.
Ответ: скорость плавления = 0,024 см/с = 1,44 см/мин.