Теоретические основы процесса восстановления тугоплавких металлов, страница 7

1,41+0,2=1,61 кг

3)  Потери при загрузке

Возвратные потери:

102,81*0,013=1,34 кг

Безвозвратные потери:

102,81*0,008=0,82 кг

Общие потери при разгрузке:

1,34+0,82=2,16 кг

4)Потери при просеве

Возвратные потери:

104,97*0,014=1,47 кг

Безвозвратные потери:

104,97*0,003=0,31 кг

Общие потери при загрузке:

1,47+0,31=1,78 кг

К общим потерям суммируются потери при восстановлении WO₃ :

26,09+6,75=32,84 кг

Для получения 100 кг вольфрама необходимо взять:

100+32,84=132,84 кг WO₃

В таблице 1 представлен материальный баланс восстановления вольфрамового ангидрида на 100 кг вольфрама

Таблица 1- Материальный баланс восстановления вольфрамового ангидрида на 100 кг вольфрама:

Приход	кг	%	Расход	кг	%
Поступающее сырье, WO3	132,84	100	Вольфрама WC	100	75,28
			Безвозвратные потери	1,83	1,38
			Возвратные потери	4,92	3,7
			Потери при восстановлении	26,06	19,64
Всего	132,84	100		132,84	100

В таблице 2 представлен годовой материальный баланс на 100000 кг вольфрама   

Таблица 2- Годовой материальный баланс на 100000 кг вольфрама:

Приход	кг	%	Расход	кг	%
Поступающее сырье, WO3	132840	100	Вольфрама WC	100000	75,28
			Безвозвратные потери	1830	1,38
			Возвратные потери	4920	3,7
			Потери при реакции	26090	19,64
Всего	132840	100		132840	100,00

2.2 Расчет теплового баланса

Тепловым балансом называется развернутый по отдельным статьям состав прихода и расхода тепла. По закону сохранения энергии сумма всех статей прихода тепла для любого агрегата равна сумме всех статей расхода, что выражается уравнением теплового баланса:

N_э*τ +Q′₁+Q′₂=Q″₂+Q₅+Q₆-Q′_{5 ,}     (6)

где: N_Э – затраченная электрическая мощность, кДж/ч (кВт);

Q′₁- физическое тепло лодочек, кДж/ч;

Q′_′2- физическое тепло водорода, кДж/ч;

Q″₁- тепло на нагрев лодочек с материалом, кДж/ч;

Q″₂- потери тепла с водородом, кДж/ч;

Q₅- тепло, отдаваемое во внешнюю среду, кДж/ч;

Q₆- тепло, аккумулируемое печными стенками, кДж/ч;

Q′₅- тепло на нагрев воды в холодильнике, кДж/ч.

Расчет статей расхода тепла а) Расход тепла на нагрев материала (WO3)

Q₁=g*C_T*(t₂-t₁),      (7)

где: q- производительность печи, кг/ч

C_Ƭ- теплоемкость материала, кДж/кг

t₂- рабочая температура печи, °C

t₁- начальная температура загружаемого порошка, °C

Удельная теплоемкость WO₃ C_T составляет 72,79 кДж/кМоль или 0,31кДж/кг

При t=1403°К средняя удельная теплоемкость = 1,1

По данным практики скорость загрузки лодочек 3л/ч, в печи 12 труб и масса WO₃ на 1 лодочку составляет 830 грамм, следовательно, за одну загрузку масса составит 29,88 кг WO₃.

Q′₁=29,88*1,1*(1130-20)=36483,48 кДж/ч б) Расход тепла на нагрев лодочек

Расход тепла на нагрев лодочек сплава НиМо (72% никеля и 28% молибдена)

Q′₂=q*C_Л*(T-t),      (8)

где: C_Л-теплоемкость лодочки, кДж/кг

q- вес лодочек, проходящих через печь, кг

C_Л=(x₂*C_Mo+x₃*C_Ni),       (9)

где: x₂, x₃- массовая доля компонента

C_Mo, C_Ni- средняя удельная теплоемкость, молибдена и никеля кДж/кгК

C°_Mo= 24,06 кДж/кМоль*К или C°_Mo== 0,25 кДж/кг*К

C_Mot= 21,67+6,95*10^-3*T,      (6)

C_Mot= 21,67+6,95*10^-3*1130=32?34 кДж/кМоль*К или = 0,34 кДж/кг*К

C_{Mo СР}== 0,3 кДж/кг*К

C°_Ni= 26,07 кДж/кМоль*К или C°_Ni== 0,44 кДж/кг*К

C_Nit= 16,99+29,46*10^-3*T,           (7)

C_Nit= 16,99+29,46*10^-3*1130=52,49 кДж/кМоль*К или = 0,89 кДж/кг*К

C_{Ni СР}== 0,67 кДж/кг*К

Теплоемкость лодочки сплава НиМо:

C_{Л СР}=0,72*0,67+0,28*0,3=0,56 кДж/кг*К

Размер лодочки, мм: