4.5. Теплосодержание жидкого металла, q5

где С_тв - теплоёмкость твердой стали (0,699 кДж / кг·гр);

С_* - теплоёмкость жидкого металла (0,837 кДж /кг·гр);

Q_тпл - скрытая теплота плавления (285 кДж/кг);

t_м - температура металла (1650 °С);

t_пл - температура плавления, равная приблизительно

(1539-80[С]=1539-80·0,10= 1531 °С);

М_м- масса жидкого металла с учетом выносов, выбросов, корольков

М_м =91,712+0,500+0,600+0,274= 93,086 кг ;

Q₅ = [0,699 ·1531 + 285 + 0,837·(1650 -1531)]·93,086 = 135992,3кДж =

= 135,419 МДж.

4.6. Теплосодержание шлака, q6

где С_ш - средняя теплоемкость шлака равная С₀ =0,733 + 0,00025·Т

(Т= 1650+20+273 = 1943 К);

t_ш - температура шлака (t_м+10...20 °С);

q_ш - скрытая теплота плавления (210 кДж/кг);

М_ш - масса конечного шлака (10,806 кг).

Q₆ = [(0,733+0,00025 ·1943)·1670+210]·12,444 = 27,94МДж

4.7. Теплота отходящих газов, q7

Принимаем температуру отходящих газов равной средней температуре металла за плавку: (1320+1650):2= 1485 °С.

Средняя удельная теплоемкость газов в зависимости от температуры, кДж/м ·гр:

Газ	0°C	1400°C	1500°C	1600°C	1700°C	Объём, м3
CO	1,302	1,461	1,470	1,478	1,486	5,696
CO2	1,620	2,341	2,364	2,385	2,404	1,120
H2	1,278	1,361	1,369	1,377	1,386	-
H2O	1,491	1,815	1,839	1,862	1,884	0,040
N2	1,333	1,437	1,447	1,455	1,462	0,028
O2	1,308	1,522	1,531	1,540	1,548	0,099
Ar	0,928	0,928	0,928	0,928	0,928	0,100

Теплосодержание отходящих газов Q₇:

CO	1,470·1485·5,731 = 12509,478
CO2	2,364·1485·1,146 = 4021,732
H2O	1,839·1485·0,047 = 128,118
N2	1,447·1485·0,026 = 55,152
O2	1,531·1485·0,102 = 232,249
Ar	0,928·1485·0,100 = 137,808
Итого:	17,085МДж

4.8. Теплосодержание частиц Fe₂О₃ «бурого дыма», Q₈

где С_ч - теплоемкость частиц Fe₂О₃( 1,248 кДж/кг·гр);

t_ч - средняя температура ванны (1485 °С);

М_ч - масса частиц Fe₂О₃ (1,000 кг).

Q₈ =1,248·1485·1,00 = 1863,88 кДж = 1,853 МДж.

4.9. Теплосодержание частиц извести в газах, Q₉:

где С_ч - теплоемкость частиц извести( 1,0 кДж/кг·гр);

t_ч - средняя температура ванны (1485 °С);

М_ч - масса частиц извести (0,672 кг).

Q₉ =1,0·1485·0,672 = 0,998 МДж.

4.10. Тепло диссоциации окислов железа, внесенных шихтовыми материалами, Q₁₀:

Q₁₀=5160·M_Fe2O3+3750·M_FeO,

где 5160 кДж/кг Fе₂О₃ при Fe₂O₃ =2Fe + 1,5 O₂;

3750 кДж/кг FеО при FeO = Fe + 0,5 O₂;

M_Fe2O3 - масса окисла Fе₂О₃ (0,345 кг);

M_FeO - масса окисла FeO (0,070 кг).

Q₁₀ = 5160· 0,345 + 3750·0,070 = 2,042 МДж.

4.11. Тепло диссоциации СаСО₃ извести, Q₁₁ :

Q₁₁=4025·M _СаСО3,

где 4025 кДж/кг СО₂ при СаСО₃ = СаО + СО₂;

M _СаСО3- масса СО₂ из извести (0,248+0,016 = 0,264 кг).

Q₁₁ = 4025 · 0,264 = 0,936 МДж.

Суммарный расход тепла ΣQ_расх:

ΣQ_расх = Q₅+Q₆+Q₇+Q₈ +Q₉+Q₁₀ +Q₁₁ = 186,273 МДж.

4.12. Потери тепла на нагрев футеровки через поверхность стен и днища, на нагрев воды в фурме колеблется в пределах 1...4% общего прихода тепла и уменьшаются с увеличением садки конвертора.

В расчете разница между приходом и расходом тепла, которая компенсирует потери тепла, составляет:

186,273 – 186,846 = 0,573 МДж , т.е. 0,003%

Следовательно в расчете правильно принято соотношение чугуна и лома: 78,1% чугуна и 21,9% лома.

4.13. Тепловой баланс плавки (Табл. 10)

Таблица 10

Статьи прихода	Количество		Статьи расхода	Количество
	МДж	%		МДж	%
Теплосодержание чугуна	95,478	51,100	Теплосодержание металла		135,4192	72,116
Теплота реакций окисления	85,328	45,668	Теплосодержание шлака		27,93992	14,879
В том числе углерод	52,880	28,302	Теплосодержание отходящих газов		16,993	9,169
кремний	2,931	1,569	Теплосодержание "бурого дыма"		1,864	1,006

Окончание таблицы 10

марганец	2,931	1,569	Теплосодержание извести с газами	0,998	0,531
фосфор	2,219	1,188	Теплота дисоциации окислов Fe	2,042	1,087
железо	11,412	6,108	Теплота диссоциации CaCO3	0,936	0,498
Теплота шлакообразования	5,383	2,881	Потери тепла	1,506	0,802
Теплота миксерного шлака	0,657	0,351
Итого	186,846	100,000	Итого	187,7787	100,000