Теоретические основы процесса восстановления тугоплавких металлов, страница 10

q_уд′=151 Вт/м²* С

Во второй зоне печи при t=38°C

q_уд″=159 Вт/м²*C

В третьей зоне печи при t=42°C

q_уд‴=263 Вт/м²* C

В четвертой зоне печи при t=45°C

q_уд^IV=281 Вт/м²* C

Q_5уд=151*12+159*9+263*12+281*12=9771 Вт или 35175,6 кДж/ч

Потери тепла через открытые окна

Q_5ЛУЧ=0,001*C₀*[ ] *Ф*F*τ,      (15)

где: Tпеч, T_в- температура в печи и на воздухе, К

F- площадь одного окна

Ф- коэффициент диафрагмирования, который определяется с помощью таблицы 4по источнику / 5 /

C₀-постоянная Больцмана=5,7

При параметрах окна 160*68, мм² О=0,7

Загрузка и выгрузка лодочек протекает в течении 10 мин

Q_5ЛУЧ=0,7*[()-(  )]*0,0057**3=0,87 Вт или 3,13 кДж/ч

Всего потери тепла во внешнюю среду составили:

Q₅=35175,6+3,13=35178,73 кДж/ч е) Потери тепла с охлажденной водой

Q₅′=Cв*q*∆t,      (16)

где: C_в-теплоемкость воды, кДж/м² °C

q- расход воды, м³/ч

∆t- разность температур воды ( на входе и выходе ), °C

Q₅′=1,47*8*20=235,2 кДж/ч

Всего расход по всем статьям составил:

36483,48+2424,24+16117,2+54964,18+35178,73+235,2=145403,03 кДж/ч

Статьи прихода тепла а) Физическое тепло лодочек

Q₁′=0,56*3*1,3*20=43,68 кДж/ч б) Физическое тепло ангидрида

Q₂′=29,88*1,1*20=657,36 кДж/ч в) Физическое тепло водорода

Q₃′=11*20*1,32= 290,4 кДж/ч

Все данные теплового баланса сводим в таблицу 5

Затраченная электрическая энергия составит:

145403,03+43,68+290,4+657,36= 144411,59 кДж/ч или 40,11 кВт

В таблице 6 представлен годовой баланс печи

Таблица 6- Тепловой баланс печи

Приход тепла	кДж/ч	%	Расход тепла	кДж/ч	%
1.Физическое тепло лодочек	43,68	0,03	1.Расход тепла на нагрев WO3	36483,48	25,1
			2.Нагрев     лодочек	2424,24	1,67
2.Физическое тепло водорода	290,4	0,20	3.Нагрев водорода	16117,2	11,08
3.Физическое тепло ангидрида	657,36	0,45	4.Через Многослойную стенку	54964,18	37,8
			5.Во внешнюю среду	35178,73	24,19
4.За счет Нагревательных элементов	144411,59	99,32	6.С охлажденной водой	235,2	0,16
Итого:	145403,03	100	Итого:	145403,03	100

Таблица технико-экономических показателей

Показатели	Единицы измерения	Количество
1.Расход WO3	кг/ч	32,84
2.Масса изделия с лодочкой	кг	1,3
в I зоне	К	311
во II зоне	К	411
в III зоне	К	492
в IV зоне	К	543
4.Мощность печи	кВт*ч	50,14
5.КПТ печи	%	76

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе проведен расчет материального баланса, из которого следует, что для получения 100 кг вольфрама. С учетом всех видов потерь необходимо ввести 132,84 кг WO₃.

На основании проведенного расчета теплового баланса печи, можно сделать вывод, что используя в футеровке муфельной электрической печи теплоизоляционные материалы марки ШЛ-1,0 и ШЛ-0,4, обладают низкими показателями теплопроводности, коэффициент полезного теплоиспользования составит 76%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1  Арутюнов В.А., Миткалинный В.И., Старк С.Б., Металлургическая теплотехника. Т.1.М., «Металлургия», 1994.

2  Башенко В.В., Донской А.В., Соломахин И.М. Электроплавильные печи цветной металлургии., «Металлургия», 1991.

3  Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. Госэнергоиздат, 1992.

4  Глинко М.А. Основы общей теории печей. Металлургиздат, 1992.

5  Кривандин В.А., Марков Б.Л. Металлургические печи.М., «Металлургия», 1997.

6  Зеликман А.Н., Никитина Л.С. Вольфрам., Москва «Металлургия», 1978.