Определение тепловых потерь через футеровку печи

Тепловые потери через футеровку дуговой сталеплавильной печи определяются по формулам для плоской стенки

,

где t₁ и t_n+1 - температуры внутренней и внешней поверхности стенки, °С;

S₁, S₂, …, S_n - толщина слоев стенки, м;

l₁, l₂, …, l_n - коэффициенты теплопроводности отдельных слоев стенки, Вт/(м·°С).

Расчётная формула для определения тепловых потерь

,

где q - удельные тепловые потери, Вт/м²;

F_расч – расчётная поверхность стенки, м²;

Особенность работы дуговой сталеплавильной печи, в частности, заключается в том, что огнеупорная клад­ка стен и свода с каждой плавкой изнашивается и утоньшается. Поэтому тепловые потери через стены и свод рекомендуется или рассчитывать для двух крайних случаев — для новой огнеупорной кладки в начале кам­пании стен и свода и для изношенной наполовину толщины огнеупорной кладки в конце кампании, или вводить в расчет средних потерь 0,75 толщины огнеупорной кладки.

 

Определение тепловых потерь через рабочее окно

В дуговой сталеплавильной печи тепловые потери через рабочее окно составляют заметную долю общих тепловых потерь. Это объясняется тем, что при значи­тельных размерах оконного проема, принимаемых по условиям обслуживания печи, дверца рабочего окна, как правило, выполняется водоохлаждаемой; кроме того, для защиты футеровки от разрушения окно обрамляется изнутри П-образной водоохлаждаемой коробкой. В этих условиях тепловые потери излучением через рабочее окно определяются средней температурой излучающей поверхности печной камеры и суммарной тепло-воспринимающей поверхностью дверцы и коробки, причем эти потери существуют независимо от того, закрывает ли дверца оконный проем или же проем открыт: в последнем случае тепло в том же количестве излучается не на поверхность дверцы, а в окружающее пространство.

При расчете тепловых потерь излучением следует иметь в виду, что при наличии водоохлаждаемого обрамления оконного проема коэффициент диафрагмирования отверстия должен быть равным 1,0.

 

Тепловые потери с газами

Для определения тепловых потерь с газами необходимо на основании опытных данных знать среднее количество воздуха, подсасываемого в печь в различные периоды плавки.

В современных крупных дуговых сталеплавильных печах отсос газов обычно осуществляют через специальное отверстие в своде, а вытяжка запыленных газов в систему газоочистки производится мощными вентиляторами высокой производительности.

Зная хотя бы ориентировочно количество подсасываемого в печь воздуха, можно определить тепловые потери с газами по формуле

,

где G - масса полезной загрузки, кг;

С - средняя удельная теплоёмкость материала загрузки в температурном диапазоне от начала до конца нагрева кДж/(кг·°С) или Вт·ч (кг·°С);

t - заданная температура нагрева загрузки, °С;

t₀ - начальная температура загрузки, °С.