Kurs ishi topshiriqlari «Og’ir rangli metallar metallurgiyasi» fanidan

2.6 KMEP issiqlik balansi
Qattiq holdagi shixta pechga normal haroratda, 0 ‘rta Osiyo mintaqalari
uchun +25°C haroratda yuklanadi, deb qabul qilinadi. Asosiy komponentlar:
Cu2S, CuFeS2, FeS, Fe203, AI2O3 va Si02 bo'yicha shixtaning
o'rtacha solishtirma issiqlik sig'imi hisoblanadi.Buning uchun bu birikmalaming o'rtacha solishtirma issiqlik sig'imiko'rsatkichlaridan foydalaniladi:
Miqdori, kkal/%°C:
С CuS ~ C-CuFeS, = 0,169
Qw = 0,202
^Fe20, ~ 0,1 88
Cai2o, =0,213
CSIOi =0,217
Miqdorlari:
CuFeS2+CuS=52.75215+3.053457=55.8056kg.
FcS=15.462513 kg.
Fe20 3=2.847834+4.38=7.228 kg.
S i0 2=3.96+22.36428=26.32428 kg.
А120з=4.455+1.83816=6.29316 kg.


C=∑mici/∑mi=0.169*55.8056+0.202*15.4625+0.188*7.228+0.213*6.29316+0.217*26.32428/55.8056+15.4625+7.228+6.29316+26.32428=0.1887kkal/kg C
Qolgan birikmalaming solishtirma issiqlik sig'imi asosiy birikmalarning solishtirma issiqlik sig'imiga teng, deb qabul qilinadi.

Qattiq holdagi shixta yordamida beriluvchi issiqlik miqdori:

0.1887*25(100+30.636)=616.275kkal kkal.

Shteynning fizikaviy issiqligi

Tashlanma toshqolning erish harorati isitilishini hisobga olib,tashlanma toshqol harorati 1200°C deb qabul qilinadi. Odatda shteynharorati toshqol haroratidan 50-70°C pastroq. U 1150°C deb qabul qilinadi.Bunday haroratda tarkibida 40% mis bo'lgan shteynda 220 kkal/molissiqlik miqdori ajralib chiqadi.Shteyn bilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdori

220*49.7125=10936.75 kkal.

Tashlanma toshqolning fizikaviy issiqligi

Tashlanma toshqolning issiqlik miqdori issiqlik miqdorlar diagrammasiyordamida aniqlanadi. Asosiy toshqol hosil qiluvchilari 45% FeO va 40%Si02 tarkibida olingantoshqol uchun diagramma bo'yicha issiqlik miqdori270 kkal/mol ekanligi topiladi. Shuningdek, toshqol tarkibida bo'lib, uningxossalariga ta’sirini o'tkazuvchi A12Oj va Fe304 borligi sababli issiqlikmiqdori 300 kkal/mol deb qabul qilinadiTashlanma toshqol bilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdori:

61.92176*300=18576.528 kkal.

Changning fizikaviy issiqligi

Tashlanma toshqol harorati 1200°C ga teng. Bundan kelib chiqib aytishmumkinki, pechning mo'risidan chiqib ketuvchi oqova gazlaming haroratichiqib ketuvchi gazlar haroratiga teng. Chang miqdori uncha kattabo'lmagani uchun u bilan olib ketuvchi issiqlik miqdori boshqa mahsulotlarbilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdoriga nisbatan kam, shuning uchunalohida birikmalar bo'yicha changning o'rtacha issiqlik sig'imini
hisoblashning hojati yo'q. U 0,2 kkal/￡g-°C deb qabul qilinadi. Chang bilanchiqib ketuvchi issiqlik miqdori: 0,2 • 1 • 1300 = 260 kkalChiqib ketuvchi gazlar S 0 2 va N2 issiqligiChiqib ketuvchi gaz - S 0 2 hajmi 15.8413 ga teng. Gaz harorati1300°C. Bu haroratda N2 issiqlik sig'imi 0,34 kkal/nm • °C ni tashkil etadi.
S 0 2: 15.8413*1300*0.55=11326.5295 kkal.

N2 gazi bilan chiqib ketuvchi issiqlik:

1.22595*1300*0.34=541.8699 kkal.

Barcha oqova gazlar bilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdori:

11326.5295+541.8699=10860.7182 kkal.

Purkash mobaynidagi fizikaviy issiqlik

Purkash miqdori 21.41356 m3 25°C da kislorodning o‘rtacha issiqlik sig‘imi 0,313 kkal/nm30C. Purkash mobaynida beriluvchi issiqlik miqdori:

21.41356*25*0.313=167.561107 kkal.

Ekzotermik va endotermik reaksiyalar issiqligi

Ekzotermik va endotermik reaksiyalaming issiqlik samaralari Gess qonuni bo‘yicha alohida komponentlaming issiqlik hosil bo‘lish ko‘rsatkichlari asosida hisoblanadi.

a) 2CuFeS2 —>Cu2S+2FeS+0,5S2
Reaksiya komponentlari hosil qilgan issiqlik, kkal/mol:
CuFeS2=40940: Cu2S=19000, FeS=22720, S2=-30840.
Reaksiyaning issiqlik samarasi aniqlanadi:
Q=( 19000+2'22720+0,5• (-30840))-2-40940=-32860 kkal.
52.75215kg CuFeS2 dissotsiyalanadi. Reaksiya bo'yicha sarf52.75215kg
boiuvchi issiqlik:
52.75125*(-32860)/183.51=-9446kkal

b) Reaksiya: 4CuS —>2Cu2S+S2

Reaksiya komponentlari hosil qilgan issiqlik, kkal/mol:CuS=l 1600; 116,Cu2S= 19000; S2= -30840.Reaksiyaning issiqlik samarasi:
Q=2-19000-30840-4-11600= -39240 kkal.

3.053457 kg CuS dissotsiyalanadi. Reaksiya bo'yicha sarf bo‘luvchi3.053457kg

Issiqlik3.053457*(-39240)/95.6=1253.322kkal

v) Reaksiya 2FeS2—>2FeS+S2

Reaksiya komponentlarining hosil bo'lish issiqligi, kkal/mol:FeS2=42520; FeS=22720; S2= -30840.Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=(2-22720-30840) -2-42520= -70440 kkal.

15.6187*(-70440)/119.97=(-9170.47)kkal

g) Reaksiya S2+202 —>2S02

(3.36), (3.37), (3.38) reaksiyalar bo'yicha9.29383 kg S2 ajralib chiqadi.Reaksiyaning issiqlik samarasi 70960 kkal.Reaksiya bo'yicha ajraluvchi issiqlik:9.29383*(-2)*70960/64.12=(-20570.5)kkal

d) Reaksiya 10Fe20 3+FeS -+7Fe304+S0 2Reaksiya komponentlarining hosil bo'lish issiqligi, kkal/mol:Fe20 3= 196500; FeS=22720; Fe30 4= 267000; S 0 2=70960

Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=7 • 267000+70960- (10 • 196500-22720)= -47760 kkal.

Oksidlangan FeS miqdori 36.2343 kg. Reaksiya bo'yicha sarf bo'luvchi issiqlik:36.2343*294840/2*87.91=60762.83kkal

e) Reaksiya: 2FcS+20; —►2Fe0+2S02

36.2343*294840/2*87.91=60762.83kkal

2Fe+SiO2→2FeO*SiO2

29.6147*10900/71.85=4492.7kkal

Endotermik reaksiyalarda jami yutilgan issiqlik miqdori

9446+1253.22+9170.47+130.98=20000.67kkal

Ekzotermikreaksiyalardaajralgan jami issiqlik miqdori

20570.5+60762.83+4492.7=85826.03kkal




100kg boyitmaga ishlov berganda KMEP dagi issiqlik tengligi

N	Issiqlik kelishi	kkal	%	N	Issiqlik sarfi	kkal	%
1	Shixtaning fizikaviy issiqligi	616.275	0.711	1	Shteyn fizik issiqligi	10936.75	12.627
2	Purkash issiqligi	167.5611	0.193	2	Toshqol fizik issiqligi	18576.528	21.45
3	Ekzotermik reaksiya	85826.03	99.96	3	Chang fizik issiqligi	260	0.3
				4	Oqava gazlar issiqligi	10860.7182	12.54
				5	Endotermik reaksiyalar issiqligi	20000.67	23.092
				6	Nur sochilishi va boshqa yo’qolishlar	25975.199	29.991
	Jami	86609.8661	100		Jami	86609.8661	100