Горизонтальный конвертер медно-никелевого штейна, страница 18

5. Потери тепла во внешнюю среду. Рассчитаем балансовое время переработки 100 кг штейна при суточной производительности 450 ^т/_сутки:

τ = 24/450*0,1 = 0,0053 часа; балансовое время определяется из отношения количества воздуха, подаваемого в конвертер: τ = 0,0053/127,87*29,41191 = 0,0012 часа.

а) Потеря тепла поверхностью кожуха конвертера. Поверхность кожуха конвертера вычисляется как поверхность цилиндра диаметром 3,9 м и длиной 10 м за вычетом площади горловины 6 м² с учетом ребристости кожуха. к_реб = 1,3 – 1,5, примем к_реб = 1,3, получим , подставляя данные, получим F_cт = 182,442 м².

При температуре наружной поверхности кожуха 200 ⁰С, q_уд = 3500 ^ккал/_м² _час

Q_cт = q_уд F_cт τ = 3500*182,442*0,0012*4,192 = 3212 кДж

б) Потеря тепла излучением через открытую горловину. Приняв коэффициент дефрагмирования Ф = 0,6 при температуре внутренней полости конвертера 1300 ⁰С, по графику определяем q_уд = 170000 ^ккал/_м² _час;

Q_изл = q_уд F_горл τ = 170000*6*0,0012*4,192 = 5131 кДж; Всего потери тепла во внешнюю среду:

Q_вн = Q_cт + Q_изл = 3212 + 5131 = 8343 кДж.

После проделанных расчетов теплового баланса результаты занесем в таблицу 12.

                                                                                                     Таблица 12.

Тепловой баланс конвертирования медно-никелевого штейна
Приход тепла			Расход тепла
Статьи прихода	кДж	тепло, %	Статьи расхода	кДж	тепло, %
Тепло штейна	100483,20	95,16480415	Тепло файнштейна	15695,60	14,86486183
Тепло воздуха	4378,86	4,147097236	Тепло кон. шлака	33012,00	31,26473272
Тепло кв. флюса	645,44	0,6112801	Тепло отход. газов	48072,98	45,52856275
Тепло экз. реакций	79,801604	0,075577848	Тепло энд. реакций	465,03664	0,440423066
Недостаток тепла	1,31	0,001240664	Тепло во вн. среду	8343	7,901419637
Всего	105588,62	100	Всего	105588,62	100

Расчет газоходной системы

Состав системы газоочистки принимаем в соответствии с рис. 1.  Эта схема обеспечивает требуемую степень утилизации отходящих газов и достаточно полное улавливание пыли.

Рис. 4. Схема системы газоочистки.

Температура газов 1250 °С, удельный вес 1.475 кг/м³, температура газов на выходе котла утилизатора составляет по условию его работы 550°С.

Подсос при выходе газов возьмем за 100 %, по остальным участкам величина подсоса составляет 5 %.

Количество газов, образующихся в печи:

а) печь - котел: 4.825 ^. 2 = 9.65 м³/сек;

б) котел -  пылевая камера: 4.825 ^. 2 .05 = 9.89 м³/сек;

в) пылевая камера -  дымосос: 4.825 ^. 2 .1 = 10.13 м³/сек;

г) дымосос - электрофильтр: 4.825 ^. 2 .15 = 10.37 м³/сек.

Температуру газов при выходе из печи возьмем 1000°С. Температура газов на входе в котел при падении температуры 5°С  на 1 погонный метр газохода 1000°С - 5°С ^. 6 = 970°С.

Температура газов на выходе из котла 550°С, с учетом подсоса - 550/1.05 = 524°С.

Температура газов на входе в пылевую камеру 524°С - 2 ^. 5°С = 514°С. Температура газов на выходе из пылевой камеры 350°С, с учетом подсоса -  350°С /1.05 = 333°С.

Температура газов перед дымососом 333°С - 2°С ^. 24 = 285°С. Температура газов после дымососа 250°С, с учетом подсоса 250°С /1.05 = 238°С.

Температура газов перед электрофильтром 238°С - 2°С ^. 12 = 214°С.

1.  Участок печь - котел

Средняя температура газов (1000°С + 970°С)/2 = 985°С, объем газов

 м³/сек.

При скорости газа 6 м/сек сечение газохода равно 40,74/6 = 6,79 м².

При газоходе прямоугольного сечения и отношении высоты к ширине газохода 0.8 определим его размеры:

a/b = 0.8;      0.8 ^. b² = 6,79    Þ   a = 2,91 м, b = 2,33 м.

Допустим, что котел работает на нагретой до 100°С воде с получением пара 40 ат. Количество тепла, отдаваемое газами котлу, при учете потерь тепла во внешнюю среду 5% равно: