1.3 Расчёт свода.

1.3.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Т.к. свод копильника распорный, внутренняя поверхность рабочего слоя свода контактирует с кислой средой при температуре газов равной 1437 ^оС и огнеупор будет испытывать высокие механические нагрузки сжатия, 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 методом экстраполяции при помощи данных из таблицы 3,13:

q₁₇₀= 2808 Вт/м²

q₁₉₀= 3381 Вт/м²

q₂₁₀= 4032 Вт/м²

Задаю приближённое значение наружной поверхности 1-го слоя: Т₁=0,8*Т_вн.=0,8*1437=1150 ºС

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=0,016 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+0,016 = 0,246 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 и при высоте расплава 808мм и падении его температуры равной 105 ºС/м, найду сперва температуру расплава на поверхности рабочего слоя подины:

Т_вн = Т_РП – h*∆T_РП = 1083-0,808*105= 998,16 ºС

По приложению 13 и табл. 3.7 [1] выбираю форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1450 – 1570 ºС

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=0,8*Т_вн.=0,8*998,16=798,53 ^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=0,325 м (5 кирпичей 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=0,325 м