Ёйли пўлат эритиш печи

Иссиқлик келишини хисоблаш
1. Шихта ёрдамида иссиқлик келиши (t_ш=20)
Q_ш=150*10³ 0,980,46920=1378,8610³кДж=1,3779 гДж
2. Электр ёйи ёрдамида иссиқлик келиши
Q_Д=0,9 W_эп10³ ГДж бунда Н_эп 0,87-0,9 га тенг бўлган электр ФИКW_эл печга келаётган электр энергияси к жоул Q_D =0,9 W_эл10^-6 ГДж
3. Экзотермик реакциялар ёрдамида иссиқлик келиши

С→СО2	0.0014415010^334.09=7363.44
С→СО	0,0033615010^310,47=5276.88
Si→SiO2	0,0035415010^331,10=16514.1
Mn→MnO	0.0040615010^37,37=4488.33
Fe→Fe2O3	0,00119815010^37,37=1324.389
Fe→FeO	0,00466515010^34,82=3372.795
Fe→Fe2O	0,0300015010^37,37=33165
	71504.934 МДж = 71.505ГДж

Шлак хосил бўлишидан иссиқлик келиши

SiO₂ → (CaO)₂SiO₂ 0,0075815010³2,32=2637.84
Q_шл = 2,637 ГДж
Иссиқлик сарфи

1. 
   Пўлатнинг физик иссиқлиги
   

Q_cт=96.65615010³[0,71500+272,16+0,837(1600-1500)]=203827.210³ КДж=203.827 ГДж

2. 
   Пўлатнинг шлак йўқотилгандаги физик иссиқлиги
   

Q_{ст- шл}=0,005150•10³[0.7•1500+272.16+0.837(1700-1500)]kДж=1.117 ГДж
3. Q_п=0,06835015010³(1,251700+209,35)=23932,933 КДж=23,932ГДж

Q_шл=0,0683015010³ (1,251700+209,35) = 23932,923 кДж = 23,932 ГДж Q(шл)=0.0622•150•10^3(1.25•1700+209.35)=21.78гдж

4. t_yx/сарфи=1500 ⁰C ва газ холдаги махсулотлар билан иссиқланишига сарфи Q_yx=0,13+22915010³2237.85=44050.610³кДж=44,.05 ГДж
5. Fe₂O₃ заррачалари ёрдамида иссиқлик сарфи
Q=Fe₂O₃=0,4285715010³(1,23-1500+209,34)=13206,410³ КДж=13,2064ГДж
6. Футеровка орқали иссиқлик утказувчанлик ҳисобига иссиқлик сарфи девор баландликлари бир хил, лекин қалинликлари хар хил бўлади. Қуйи қисми 500 мм ва юқори участкаси 300 мм магнезит ғиштларидан терилган. Иссиқлик йўқолишини олдини олиш учун 40 мм қалинликдаги магнезит катламини ҳисобга олмаймиз. Жараён охирида девор футеровкаси қалинлигига нисбатан 75% деб оламиз. Қуйидагиларни ҳисобга олиб девор участкалари қалинликлари қуйидагиларга тенг.
0,75·500=375 мм ва 0,75·300=225 мм
3-формулага асосланган холда
= 10+0,06-350=31 Вт/м²
= 10+0,06*300=28 Вт/ м²
магнезитнинг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти
_м=6,28-0,27 Вт/см.к
Футеровканинг ички юзасини t⁰ ни t=1600 ⁰С, деворнинг юқори қисмидаги футеровка ташки катлами t⁰си t₂-350 ⁰С
t_куй =300⁰С У холда
= 6,28-0,0027(1600+350)/2=3,65 Вт/ см.к
=6,28-0,0027 (1600+300)/2=3,715 Вт/ см.к
формулага асосланган холда ундаги харорат 30⁰С деб қилиб куямиз. 1-формуладан фойдаланиб қуйидагича топамиз.
=3,46 ГДж


=2,38 ГДж
Бу ерда ташки катламнинг юқори ва куйи қисми юзаси Свод орқали иссиқлик йукотилиши сводни ички юзасининг t⁰ ли t₁=16000 Ч деб олиб, ташки стрелкалар t₂=320 ⁰С магнезит хароратли ғиштларнинг иссиқлик утказувчанлик коэффициенти _мх =4,1·0,0016 (1600·320)/2=2,564 Вт/см. конвекция орқали атроф мухитга иссиқлик утказиш коэффициенти ά_конв=1,3 (10+0,06320)=37,96 Вт (м²·к)
Свод футеровкаси қалинлиги қуйидагига тенг 0,750,46=0,345 мм ташки Катлам юзаси қуйидагича

Печ подинаси орқали иссиқлик йукотилишини аниқлаймиз, бунда магнезит футеровкаси ва магнезит зичламга қўйилган стрелкалар подинаси билан бир хил қалинликда бўлади. Енгил шамот қалинлиги 0.26 мм подинанинг ички юзаси t⁰ ни 1600 ⁰С ташқисиники t=20⁰С.
_м= 6,28-0,027 t_м Вт/(м.к)
_ш=0,465+0,00038 t_ш Вт/(м.к)
материалларни иссиқлик ўтказиш коэффициентини
=6,28-0,0027(1600+623,3)/2=3,28Вт (м.к)
=0,465+0,00038 (623,3+200)/2=0,621 Вт (м.к)
t₂=200⁰С даги пастки юзага караб йўналган концекциянинг иссиқлик ўзгариш коэффициентини хосил қиламиз ва у қуйидагича.
_конв=0,7(10+0,06200)=15,4 Вт/(м.к)

Футеровка қатламлари орасидаги t^o қийматини аниқладик бунда
t_м-ш=1600-2355,44 0,6 / 3,28=1169⁰С
t₂=30+2355.44/15.4=182.9 ⁰C
У холда
_м=6,28-0,0027(1600+1169)/2=2,54 Вт (мК);
_ш=0,465+0,00038 (1169+182,9)/2=0,72 Вт (мК);
0,7 (10+0,06182,9)=14,68 Вт/ (м²К);

Иссиқлик окимларини зичликлари кийматлари бир-биридан катта фарқ қилганлиги учун уларнинг кейинчалик аниқлаймиз.
Подинанинг ташқи қатлами юзасини топишда уни юзаси сферик сигментали топган деб қабул қиламиз. Своднинг ташки катлам юзаси F =1541м² ва цилиндрик каватиники F юқоридаги маълумотлар асосида қуйидагига эгамиз.
Н_под= _п+Н+Н_шп+0,04+0,065=0,86+2,028+0,658+0,04+0,065=3,06м
У холда
F = 3,14·6,833 (3,06-0,86)=53.1м²
Натижада:
Q = 2359,3 (68,5+47,2)9504=3.16 ГДж га тенг бўлади. [6]
7. Печ футеровкасининг иссиқлик утказувчанлиги орқали хам иссиқлик йукотилиши печнинг ишчи дарчаси совутиш учун сув сарфи билан иссиқлик йукотилиши ДСП печининг ишчи дарчаси улчами -5х5=1600х1600мм га тенг ва у сув совутувчи тўсма копкок билан ёпилган ва футеровканинг ички тарафидан энг =0,15 мм бўлган П куринишли сув совутивчи кути билан уралган куйи юзасидаги t⁰–ни t_к=80⁰С деб оламиз бунда воролин даражаси _х =1 га тенг сув билан иссиқлик йуколитилиш ҳисоблаймиз.

Дарча тусилса қопқоқни совитувчи сув билан иссиқлик йўқотилишини топиш формуласи

Жами ишчи дарча орқали иссиқлик йўқотилиши
Q_охл =4,79+13,3=18,08 ГДж
8. 2 та эритиш даври орасидаги иссиқлик йукотилиши печкага шихта точиласи давомида у очилади ва бу давр мобайнида умумий иссиқлик йукотилиши очик свод орқали иссиқлик нурланишини миқдорига тенг, у эса газ билан иссиқлик йукотилишига сув билан совитувчи агрегат ва печ футеровкасини иссиқлик утказувчанлик орқали иссиқлик йукотилишларига богликдир. Бу катталикларни печни очик пайтдаги холатда ҳисоблаш кийин чунки футеровканинг ички катлами t⁰си тез тутаб кетади. Шунинг учун ўртача эритиш даври уртасидаги иссиқлик йукотилишни тахминан қуйидагига тенг деб оламиз.
Q_м.п =(Q_тепл + Q_охл+0,5Q_ух) _{н н р}= (14,78+18,09+0,544,188) 1,152160/9504=14,365ГДж бу ерда К₁н – ҳисобга олинмаган йукотишлар коэффициентини К₁н = 1,1÷1,2
Q_прих=Q_расх1,379+0,910^-6W_эл+71.505+2,637= =203.827+1,117+21.78+44,05+13,2064+18.787+18,09+15.932 = 336.779
ДСП печини эриш давридаги иссиқлик баланс тенгламасидан электр энергиясидаги топамиз.
Q учун электр энергиянинг солиштирма сарфи ₁=W_эл/_Gж = 468,70/94,582=4,95 ГДж/кг
1 кг Q ни юклашда электр энергиясини солиштирма сарфи ₂=W_эл/см=468,70/980=4,783ГДж
Фойдали иш иссиқлик коэффициенти қуйидагига тенг

_эл = 0,9 нл ҳисобга олиб умумий ФИК ни топамиз.
_ум= _эл - _т =0,90,31=0,28
Печдан чикаётган газ орқали иссиқлик йукотилиши миқдори каттадир. Бу эса электр энергия сарфини бир неча мартага оширади, кейинчалик у h+h_обш катталикларни қийматларини пасайишига олиб келади. Бу иссиқлик йўқотилишини кўпайтириш учун эриш даврида печ ваннадаги техник кислород бериш талаб қилинади.
Печ трансформаторининг қуввати
Эриш давридаги ўртача қуввати
N_cр=W_эл/ _р = 290.28710⁶/ 7344=39.52710³ кВт
Қувватдан фойдаланиш коэффициентини
19=0,75÷0,9 ҳисобга олиб максимал қувватни топамиз.
N=N_ср/к = 38.614103/0,825=46.804·103 кВт.
Қувватнинг ўртача муаллақ холатдаги коэффициентини cos =0,707 қилиб кейин бўлган жами трансформатор қувватини топамиз.
N¹=N (cos =46.80410³)0,707=66.2 кВт
Бу қийматни стандарт тизими трансформатор қуввати қийматига яқин бўлган сонга тенглаштирамиз.[5.6]
ДСП печининг иссиклик баланси
Ис . Келиши Гдж ис. сарфи Гдж

Шихта ис... 1.37886 Пулатнинг физик ис.. 203.827

Йойнинг ис... 261.2584 шлак бн чикувчи пулат ис... 1.117

Экзотермик ис... 71.505 шлакнинг физик ис... 21.78

Шлак хосил булиш ис... 2.637 газларнинг ис.. 44.187

Жами... 336.779 Fe2O3 ис... 13.2064

Иссиклик утказувчанлик ис... 18.787

Сув бн сарфланадиган ис... 18.08

Еритишлар оралигидаги ис.. сарфи... 15.93

Жами... 336.779