Қорытпаның жылулық режимі

Жұмыстың мақсаты: Технико - экономикалық үрдістердің көрсеткіштеріне жылудың кірісі мен шығысы және жылулық режимнің қорытпаға әсерін зерттеу.

Жұмыс жоспары:

1. Тотығу реакциясының жылулық эффектілері

2. Есеп шығару мысалдары

3. Өзіндік жұмысқа арналған тапсырмалар

Кілт сөздер: Балқу режимі, лом, скрап, сыйымдылық.

Бақылау сұрақтары:

1. Балқудың жылулық режимі неге әсер етеді?

2. Қоспаның тотығуынан бөлінетін жылу қайда жұмсалады?

3. Құйылатын шойын температурасының мәні қанша градус болады?

4. Аталған жұмыстың мақсаты неде?

5. Балқудың жылулық режимі технико - экономикалық көрсеткіштерге қалай әсер етеді?

Глоссарий:

1. Сыйымдылық - бір балқыма алу үшін пешке салынатын шикіқұрам массасы (т немесе кг).

2. Металды лом - екінші металлургиялық циклде өңделетін немесе өңделмейтін барлық металлургиялық қоқыстар (жарамсыз болған металды өнімдер).

3. Скрап - өндіріс қалдықтары мен лом түріндегі металлургиялық шикізат, жарамды металл алу мақсатымен қайта балқытылатын екіншілік металл.

Теориялық бөлім

Қорытпаның жылулық режимі болаттың сапасына, жарамды шығуына, футеровканың беріктігіне және белгілі бір температурада дайындалатын болаттың алынуына әсер етеді.

Конвертерлі үрдісте жылулық тепе - теңдіктің ең басты көзі қоспаларды қышқылсыздандырудағы экзотермиялық реакцияның жылуы болып табылады:

Q_кел. = ([Si] · Q_Si + [Mn] · Q_Mn + [P] · Q_P + [C] · Q_C) · 10^-2 кДж / кг,

мұндағы, Q - шойынның химиялық энергиясы, кДж / кг; [Si], [Mn], [P], [C] - элементтердің құрамы, %; Q_Si, Q_Mn, Q_P, Q_C - элементтердің химиялық энергиясы.

Жұмысты конвертердегі элементтердің тек қана жылулық эфектісін біліп қана қоймай, олардың үрлеу түрін және тотыққан элементтерінің түрін білу қажет.

Қоспалардағы жылу болаттың, қождың қызуының 1600 - 1650^оС және жылудың жоғалуына жұмсалады. Шойынның құю температурасы 1250 - 1350^оС температураға жетеді, сондықтан, қорытпаны 300 - 400^оС температураға дейін қыздырады.

3.1 - ші кестеде 1кг элементтің қышқылдануының ванналы металды ауа және оттегімен үрлеу кезіндегі алынатын жылу реакциялары берілген.

Кесте 3.1 - Негізгі конвертерде 1кг элементтің қышқылдануының жылулық эффект реакциясы, мДж

Реакция	Температура, оС
	1200	1400	1600
[C] + O2г → CO2г	20,7 / 33,0	17,5 / 32,9	14,7 / 32,0
[C] + 1 / 2O2г → COг	4,5 / 11,3	3,7 / 11,2	2,5 / 11,1
Feс + 1 / 2O2г → (FeO)с	2,7 / 4,1	2,42 / 4,0	2,11 / 3,95
[Mn] + 1 / 2O2г → (MnO)	4,94 / 6,32	4,70 / 6,31	4,42 / 6,30
[Si] + O2г + 2(CaO) → (Ca2SiO4)с	15,7 / 20,4	12,9 / 19,3	10,5 / 18,0
2[P] + 5 / 2O2г + 4(CaO) → (Ca4P2O5)	19,6 / 25,7	17,9 / 24,5	14,9 / 23,3

Алымы - ауамен тотығуы, бөлімі - оттегімен тотығуы

Жылуды шығындау керек:

Q_шығ. = М_меС_ме∆t + М_қС_қ∆t + М_фС_ф∆t,

мұндағы, М_ме, М_қ, М_ф - болаттың, қождың және футеровканың массасы; С_ме, С_қ, С_ф - болаттың, қождың және футеровканың жылу көлемі.

Жылулық тепе - теңдік мына жағдайда орындалу керек:

Q_кел. = Q_шығ.

Есептеулер үрдістiң түрiне байланысты (негiзгi немесе қышқыл) болатты бiрлiк шығарылымының температурасына дейiн қыздыруына шығындалатын жылу мөлшері 327 - 377кДж / кг болатынын көрсетеді.