1.2.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

По приложению 14 и таблице 3.10 выбираем к установке шамотный легковес ШЛ-0.9 (ГОСТ 5040-78) со следующими рабочими свойствами: Т_пр=1270 , λ=0,291+23,3*10^-5T Вт/мК.

Из конструктивных соображений принимаем толщину слоя легковеса: δ₂=0,575м

Задаём приближённое значение Т₂=400

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Уточняем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Повторяем расчет

Относительная погрешность расчёта:

Повторяем расчет

Окончательно принимаем:

Т₂=151,4⁰С,

δ₂=0,575 м,

λ₂=0,427 Вт/мК.

1.2.3 Расчёт 3-го огнеупорного слоя.

Т.к. 151,4>70 ⁰С, принимаем решение использовать асбузуритовую обмазку с; λ=0,156+17,5*10^-5T Вт/м К

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:

Толщина 3-го слоя:

Окончательно принимаем:

Т₃=70⁰С,

δ3=0,022 м,

λ3=0,175 Вт/мК.

Определение расчетного значения плотности теплового потока в окружающую среду

Проверяем степень расхождения с принятым в расчетах значением q:

Расчет верен.

Суммарная толщина стены: δст2= δ₁+δ₂+δ₃=0,345+0,575+0,022 =0,942 м, следовательно нижняя часть стенки печи больше верхней: δ_ст2>δ_ст1=0,942>0,814

1.3 Расчёт свода.

1.3.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Так как свод копильника – подвесной и внутренняя поверхность рабочего слоя свода контактирует с кислой (n = 1,25) газовой средой, по приложению 13[1] и табл. 3.7[1] целесообразно выбрать хромитопериклазовый огнеупор (ГОСТ 5381-93) со следующими рабочими свойствами:

Т_пр=1700 , λ=2,04-38,4*10^-5T Вт/мК

Принимаем толщину 1-го рабочего слоя δ₁=0,23 м

Плотность теплового потока через свод в окружающую среду определяем по таблице 3.13 [1]: q_ос=4032 Вт/м²

Принимаем температуру наружной поверхности свода: Т’₁=0,8*Т_вн=0,8*1601=1280,8^оС;

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Температура наружной поверхности 1-го слоя:

Уточняем коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно получаем:

Т₁=1000,77 ⁰С,

δ₁=0,23 м,

λ₁=1,545 Вт/мК.

1.3.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

Выбираем в качестве 2-го (теплоизаляционного) слоя по приложению 16 [1] каолиновую вату со следующими рабочими свойствами: λ=0,116 Вт/мК, Т_пр=1100.

Рассчитаем толщину 2-го слоя:

Принимаем:

δ₂=0,022 м,

λ₂=0,116 Вт/мК.

Суммарная толщина свода: δ_СВ=δ₁+δ₂=0,23+0,022=0,252 м

Определяем плотность теплового потока от свода в окружающую среду:

Ошибка плотности теплового потока:

Расчёт верен.

1.4 Расчёт подины.

1.4.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Внутренняя поверхность рабочего слоя подины копильника контактирует с основным расплавом (О=1,7). При высоте расплава 1,054 м и падении его температуры по глубине 105 град./м находим температуру расплава на поверхности рабочего слоя подины:Tвн =1165-105*1,054=1054,33 ºС по приложению 13 [1]и табл. 3.7 [1] форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) со следующими рабочими свойствами: Т_пр=1450-1570ºС, λ=3,5-1,86*10^-3T Вт/мК.

Принимаем толщину 1-го слоя: δ₁=0,345 м

Поскольку =110 ºС, по таблице 3.13.[1] определяем плотность теплового потока от наружной поверхности подины к слою огнеупорного бетона фундамента: Вт/м²

Предварительно принимаем температуру наружного слоя: Т’₁=0,8*Твн=0,8*1054,33=843,46 ^оС;

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 1-го слоя: