Топлинни баланси и показатели за топлинна работа на пещта

Топлинният баланс на топенето характеризира количеството топлина, изразходвано за производството на 1 kg чугун. Следователно топлинният баланс се основава на материалния баланс на топлината.

Има различни начини за съставяне на топлинния баланс. Най-разпространеният епървият метод или методът на дисоциация, основан на предположението, че реакциите на компонентите на заряда с редуциращи агенти (твърд въглерод, въглероден окис, водород) протичат на два етапа. На първия етап дисоциацията на оксида става с прехвърлянето на кислород към газовата фаза; топлинният ефект на реакцията е отрицателен. На втория етап на взаимодействие протича окислението на редуктора, придружено от положителен топлинен ефект.

Входяща топлина в случай на първия метод:

1) топлината на окисляване на въглерода, достигаща до фурмите, чрез взривен кислород, до въглероден окис

2) топлината на окисление на въглерода чрез директно редуциране на заредения кислород.

3) Топлина на окисление на CO от руден кислород.

4) Топлина от непълно изгаряне на природен газ, мазут или други добавки

5) Физическа топлина на взрива

6) Топлина на окисление на водорода от зареден кислород

7) Други източници на топлина (физическо нагряване на заряда, топлина, отделена при образуването на шлака)

1) дисоциация на редуцируеми оксиди

2) Прехвърляне на сяра в шлака

3) Разлагане на карбонати

4) Разлагане на потока

5) Изпаряване на влагата от заряда

6) Разлагане на влага от взрив и хидратираща вода

7) Загрейте при нагряване чугун

8) Топлина за отопление на шлаката

9) Топлина на отпадъчния газ

10) Загуба на топлина

При изчислението по втория метод това допускане е изключено и всяка химическа реакция, протичаща в пещта, се изчислява отделно.

Същоима зонален топлинен баланс. защото преносът на топлина в горната и долната зона на доменната пещ се подчинява на различни закони и общият топлинен баланс не позволява определяне на термично ограничаващата зона на доменната пещ. Има 4 зони: 1) изгаряне на кокс, достигнал до фурмите и изгаряне на ПГ въглерод 2) топене на чугун и шлака, възстановяване на трудновъзстановими елементи. 3) железните оксиди накрая се редуцират от въглероден оксид, водород и твърд въглерод, карбонатите се разлагат. 4) Железните оксиди се редуцират от въглероден оксид и водород. Изчислението се извършва за 1 кг чугун.

Индикатори за термична работа на пещта.

1. Топлинна ефективност на доменната пещ Kt. За да се изчисли, е необходимо да се класифицират позициите на топлинния баланс на топенето по отношение на "полезна" и "неизползвана в пещта" топлина. Всички разходи за топлина за процесите, извършвани в пещта, са полезна топлина. Те включват консумация на топлина не само за редуциране на оксиди, нагряване на чугун и шлака, но и за разлагане на карбонати и хидрати, превръщане на сярата в шлака и т.н. Топлината, която не се използва в пещта, трябва да включва топлинни загуби от горния газ и топлинни загуби.

2. Коефициент на използване на въглерода в пещта Kc, който е съотношението на топлината, получена от окисляването на въглерода до CO и CO2, към топлината, която би се отделила при пълното окисление на въглерода до CO2.

---