где |
Qo — энтальпия |
стали при выпуске; |
|
|
|
Q~ — энтальпия |
чугуна; |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДЯ — количество |
|
тепла, образующегося или израсходованного в результате |
|
|
изменения энтальпии, которое можно определить на основе известных |
|
|
данных о протекающих |
реакциях |
(следует иметь в виду, что при экзо |
|
QC |
|
термических реакциях |
величина |
АЯ отрицательна); |
|
— количество |
тепла, |
излучаемого |
из центра реакции в ванну; |
QTV—количество |
|
тепла, |
теряющегося |
из-за теплопроводности футеровки; |
|
Qv |
•—количество |
|
тепла, |
теряющегося |
с выбросами; |
|
Qs — количество |
|
тепла, |
необходимое |
для расплавления скрапа; |
Qsp—энтальпия |
продуктов сгорания. |
|
Для |
указанных величин справедливы |
следующие выражения: |
Q Q = = ä ( G +GS) |
f |
|
|
|
|
|
( 2 1 3 ) |
|
|
а |
С |
|
25 |
|
|
|
|
|
|
< ѵ = ^ * К л : |
|
|
|
|
|
( 2 1 4 ) |
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д Я = |
2 ^ к о п |
+ |
Д Я 0 |
- 2 / / ѵ ; |
с Ь ; |
|
|
(215) |
Qc = |
aSf |
[ ( & д |
+ |
273)4 - |
(» + 274)4] ; |
|
( 2 1 6 ) |
QTV+lSv(b0-bp); |
|
|
|
|
|
|
|
(217) |
|
dG |
9° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
J £ р . Л : |
|
|
|
|
|
( 2 1 9 ) |
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Qsp=Vsp$spcPsp, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(220) |
где |
|
С^- — масса |
чугуна; |
|
|
|
|
|
|
Gs — масса |
скрапа; |
|
|
|
|
|
|
Gr — масса |
выбросов; |
|
|
|
Ср0, |
Vsp —количество продуктов |
сгорания в горловине |
конвертера; |
|
Ср^. — удельная |
теплота |
стали и |
чугуна; |
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср |
— удельная |
теплота |
продуктов |
сгорания; |
|
|
|
|
вр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 # к о п — сумма |
энтальпии |
веществ |
после реакции; |
|
|
|
Е Я |
, |
— сумма |
энтальпии |
исходных |
веществ; |
|
|
|
|
vych |
|
|
Стефана—Больцмана ; |
|
|
|
|
|
ff — константа |
|
|
|
|
|
8 — коэффициент |
теплопередачи |
(доля |
тепла, |
передаваемого |
из цен |
|
|
тра реакции |
в ванну); |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sv—поверхность |
|
контакта |
конвертера |
с ванной |
в состоянии |
покоя; |
|
St |
— поверхность |
ванны при продувке; по данным |
[33], St = 1,3956 Sv, |
|
|
причем эта взаимосвязь не зависит от формы |
конвертера; |
|
|
•Он — температура |
центра реакции |
(пламени) 1926° С; |
|
|
о а г + Ар . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фг |
— температура |
чугуна; |
|
|
|
|
|
|
|
|
#о — температура |
стали на выпуске; |
|
|
|
|
|
т>р — температура |
поверхности конвертера; |
|
|
|
ôs p — температура продуктов сгорания;
К— теплопроводность магнезита.
В свою очередь, ряд величин, входящих в уравнения (213)—(220) может быть выражен соответствующими функциональными зависимостями или соответ ствующей системой функциональных зависимостей. К ним относятся:
1. Уравнение энтальпии для разложения FeeC на СО:
|
|
|
463 |
|
1033 |
|
|
|
|
|
Л Я 2 9 8 Ш + |
J CpdT-180+ |
|
j cpdT-3660 |
+ |
|
|
|
( |
298 |
|
463 |
|
|
|
|
|
1181 |
1674 |
|
|
1755 |
|
|
|
|
+ |
j " CpdT + 3220 + |
J CpdT |
+ 3210 — j |
cpdT |
+ |
|
|
1033 |
1181 |
|
|
1674 |
|
|
|
|
+ 3.3600 - ^ - . ^ ( - 0 , 9 5 |
4 |
|
|
|
|
После преобразования и вычисления интегралов |
получим |
|
Д # |
= 14,4650* ( - 0 . 9 5 ) - i g - . |
|
|
|
|
|
(221) |
= |
14.465G* (-0,95) - ^ - . |
|
|
|
|
|
2. Уравнение энтальпии для разложения FeaC на СОг: |
|
|
|
( |
463 |
|
|
1 033 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л Я 2 9 8 ( 2 ) + |
J CpdT |
+ m + |
j С р / Г + 3660 + |
|
|
|
|
298 |
|
|
463 |
|
|
|
|
|
1181 |
1647 |
|
|
1755 |
|
|
|
|
+ |
j Cp8rf7' + 3220+ J |
cP o rf7' + 3210+ |
j * Cp^dT |
+ |
|
|
1033 |
1181 |
|
|
1647 |
|
|
|
|
+ 3.3600]-^- - ^ ( - 0 , 0 5 |
4 ) . |
|
|
|
После преобразования и вычисления интегралов |
получим |
|
Л Я ( 2 |
) = 83,326оД—0,05-^-j. |
|
|
|
|
|
(222) |
3. Уравнение энтальпии для реакции FeSi + CaO:
( « - e + f ^ T « i , T - S r ( - 4 - ) -
|
V |
|
|
298 |
b l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
После |
преобразования |
|
|
|
|
|
Д Я ( 3 ) |
= — [ -78,831 + 0,020929216 (Ь0 — 25) Gz — {- |
- ^ - ) ] . |
(223 |
4. Уравнение энтальпии для окисления Мп: |
|
|
|
( |
|
|
|
1000 |
1374 |
|
|
|
Л Я 2 |
9 8 ( 4 ) + |
j c P i 2 |
d T - m + j cPidT-550 |
+ |
|
|
|
|
|
298 |
1000 |
|
|
|
1410 |
|
|
|
|
1617 |
T |
\ |
|
|
+ j CpudT |
— 430 + j |
cPjbdT — 3200 + j сЯ і в й(7' + 13000 j X |
|
|
1374 |
|
|
|
|
1410 |
1617 |
/ |
|
|
1 |
|
G7 |
I |
|
rfMn1 |
|
|
|
|
X ^ « n ' |
100 V |
|
dt |
|
|
|
