2.8 Расчет теплового баланса II периода конвертирования

1. Приход тепла.

1) тепло белого матта составляет 41879,72 кДж;

2) тепло воздуха (рассчитывается по формуле (3)):

3) тепло экзотермических реакций (окисление серы до SO₂ и SO₃):

S + O₂ = SO₂ + 297000 кДж

32 – 297000

6,98 – х₁

х₁ = 64773,72 кДж

S + 1,5O₂ = SO₃ + 394000 кДж

32 – 394000

1,40 – х₂

х₂ = 17185,75 кДж

Всего тепла экзотермических реакций: 64773,72 + 17185,75 = 81959,47 кДж

2. Расход тепла.

1) тепло черновой меди (рассчитывается по формуле (2)):

2) тепло газов (формула (4)):

3) тепло пыли (формула (2)):

4) потери тепла во внешнюю среду:

а) через кожух конвертера:

где Q_ст — теплота стального кожуха, кДж;

q_ст — удельные потери тепла через кожух при 300˚С, q_ст = 29300кДж/(м²×ч);

F_ст — площадь поверхности кожуха, м²;

τ_II — балансовое время переработки 100 кг штейна во II периоде, ч.

где τ_б — балансовое время переработки 100 кг штейна, ч;

V_вII — объем воздуха и технологического кислорода во II периоде, м³;

V_в — общий объем воздуха и технологического кислорода, м³.

где d — диаметр кожуха, м;

l — длина кожуха, м.

б) излучением через горловину:

где Q_изл — потери тепла излучением через горловину, кДж;

q_гор — удельные потери тепла излучением при 1350 ˚С внутренней стенки конвертера, q_гор = 1000000 кДж/(м²×ч);

F_гор — площадь сечения горловины, м².

Всего во внешнюю среду расходуется тепла: 3403,06+3877,21 = 7280,28 кДж

Тепловой баланс II периода конвертирования приведен в таблице 12. Общий тепловой баланс конвертера приведен в таблице 13.

Таблица 12 — Тепловой баланс II периода конвертирования

Приход	кДж	%	Расход	кДж	%
1.Тепло белого матта	41879,72	33,15	1.Тепло черновой меди	18309,54	14,49
2.Тепло воздуха	2483,05	1,97	2.Тепло газов	70845,38	56,08
3.Тепло экзотермических реакций	81959,47	64,88	3.Тепло пыли	2790,78	2,21
			4.Тепло во внешнюю среду	7280,28	5,76
			5.Неучтенное тепло	27096,27	21,45
Всего	126322,25	100,00	Всего	126322,25	100,00

Таблица 13 — Тепловой баланс конвертера

Приход тепла	кДж	%	Расход тепла	кДж	%
1.Тепло штейна	91960,00	19,48	1.Тепло черновой меди	18309,54	3,88
2.Тепло экзотермических реакций	370023,14	78,37	2.Тепло газов	191138,29	40,48
3.Тепло холодных материалов	425,60	0,09	3.Тепло шлака	144763,21	30,66
4.Тепло кварцевого флюса	493,17	0,10	4.Тепло эндотермических реакций	4111,28	0,87
5.Тепло воздуха	8864,68	1,88	5.Тепло пыли	9928,41	2,10
6.Тепло технологического кислорода	397,43	0,08	6.Тепло во внешнюю среду	50489,83	10,69
			7.Неучтенное тепло	53423,46	11,31
Всего	472164,02	100,00	Всего	472164,02	100,00