2.6.2.5 Тепло эндотермических реакций

Результаты расчета теплового эффекта реакций диссоциации оксидов марганца, содержащихся в компонентах шихты, приведены в таблице 14.

Таблица 14 – Тепловой эффект эндотермических реакций

Уравнение реакции	Расчет теплового эффекта	Тепловой эффект Q9, МДж
		70,10
		272,37
		401,00
		16,95
		1,48
Итого		761,9 МДж

2.6.2.6 Потери тепла через футеровку

_{Тепловой поток, идущий из печи через футеровку, нагревает кожух и днище печи.}

_{Теплоотдача с поверхности кожуха в окружающую среду осуществляется конвекцией и излучением и зависит от температуры теплоотдающих поверхностей и воздуха}

(75)

(76)

_{где  – время, ч (принимаем  = 1 ч);}

F_кож – поверхность кожуха, м³;

_о – коэффициент теплоотдачи конвекцией;

_к – степень черноты для металлической поверхности, равная 0,7;

С_о – коэффициент лучеиспускания для абсолютно черного тела (С_о = 20,58 кДж/м²чК);

Т_к, Т_атм – температура кожуха печи и воздуха, соответственно, (Т_к= 423 К; Т_атм = 273 К);

К – коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха при принудительном обдуве, равный

 – скорость движения воздуха, м/с.

_{При отсутствии принудительного обдува  = 0 и К = 1.}

Коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется по формуле:

_{Принимаем для выплавки силикомарганца марки СМн17 рудовосстановительную круглую закрытую печь РКЗ-63.}

_{Принимаем диаметр и высоту кожуха печи равными:}

_{Dк = 12,73 м, высота Н = 5,93 м.}

_{Величину поверхности кожуха Fкож рассчитываем по уравнению}

_Тогда

_{Величину поверхности днища рассчитываем по уравнению}

_{Принимаем Тдн = 453 К. Нужно учесть, что}

_Тогда

_{Количество тепла, теряемое всей поверхностью печи за 1 час работы, равно}

q_то = 2048,15 + 1185,95 = 3234,1 МДж.

_{Необходимо qто пересчитать на 100 кг марганцевого концентрата.}

_{Суточная производительность печи для выплавки СМн17 рассчитывается по формуле:}

(77)

где G_год – годовая производительность цеха, т/год;

Т – время работы печи, сут.

_Тогда

_{За 1 час на печи выплавляется силикомарганца СМн17:}

Для этого количества сплава потребуется марганцевого концентрата:

24,95 · 1985,6 = 49540,72 кг.

_{Пересчитаем потери тепла поверхностью печи на 100 кг марганцевого концентрата:}

2.6.2.7 Потери тепла с охлаждающей водой

_{По практическим данным расход воды для охлаждения конструктивных элементов, в расчете на 1 МВА установленной мощности, составляет обычно величину:}

_{ для закрытых печей – 4,0 – 6,3 м3/ч.}

_{Принимаем для расчета m = 6,3 м3/ч.}

_{Для РКЗ-63 (Sтр–ра = 63 МВА) расход воды составляет:}

_{Потери тепла с охлаждающей водой в пересчете на 100 кг марганцевого концентрата составят:}

(78)

где Т – перепад температур, Т = 17;

С_в – теплоемкость воды, кДж/кгК, С_в = 4,18 кДж/кгК;

–потребление марганцевого концентрата в течение 1 часа при плавке СМн17.

_{Итого расход тепла составит:}

2.6.2.8 Расчет удельного расхода электроэнергии

_{Разница между расходом и приходом тепла покрывается электроэнергией}

_{Необходимо учесть электрические потери, которые всегда имеют место. Электрический к.п.д. современных рудовосстановительных печей составляет в среднем 0,87. Тогда}

_{Потери энергии в короткой сети составляют:}

_{Расход электроэнергии на 1 т сплава силикомарганца марки СМн17 составляет (1 кВтч = 3,6 МДж):}