Kirish 1-amaliy mashg‘ulоt Tasmali kоnvеyеrlarni tехnik ko‘rsatgichini hisоblash 6

13 -Amaliy mashg’ulot.

Yallig‘ qaytaruvchi eritish pechlarini hisoblash

Shixtaning issiqlik miqdorini aniqlash.

Shixtaning issiqlik miqdorini aniqlash uchun avval shixta eritishning issiqlik tengligi tuziladi.
Dastlab issiqlik tengligining 100 kg boyitma uchun alohida qismlari hisoblanadi.

Qattiq shixtaning fizikaviy issiqligi

Qattiq shixta pechga 25⁰C haroratda yuklanadi.

Asosiy birikmalarning o‘rtacha solishtirma issiqlik sig‘imi hisoblanadi: (Su₂S, CuFeS₂, FeS₂, Fe₂O₃, SiO₂, CaO)



son


Cu
= 0,169 kkal/ kg ⁰C



Fe
= 0,188 kkal/ kg ⁰C

= 0,202 kkal/ kg ⁰C

2
= 0,217 kkal/ kg ⁰C



C

CaO
= 0,194 kkal/ kg ⁰C
Cu₂S va CuFeS₂ miqdori 49,1396+2,8443=51,9839 kg.
FeS₂ miqdori 26,9668 kg.
Fe₂O₃ miqdori 4,8262+1,2746+2,11018=8,21098 kg.
SiO₂ miqdori 4,8755+9,30458+0,844072=15,0242 kg.
SaO miqdori 0,5771+0,12746+10,5509=11,2555 kg.




kkal/kg ⁰C.
Boshqa birikmalarning solishtirma sig‘imi asosiy birikma­lar­ning solishtirma sig‘imiga teng qilib olinadi.
Qattiq shixta bilan olib kiriladigan issiqlik miqdori:

0,1847 ∙(100+12,746+21,1018) ∙25=618,0422 kkal.

Shteynning fizikaviy issiqligi

Tashlandiq toshqolning harorati diagramma bo‘yicha (1150⁰C) aniqlangan. Qizib ketishini hisobga olib, tashlandiq toshqolning haro­rati 1200⁰C, deb qabul qilinadi. Shteynning harorati 50–70⁰C toshqol harora­tidan past. U 1150⁰C deb olinadi. Bu haroratda 25 foizli mis shtey­nining issiqlik miqdori 250 kkal/kg ni tashkil etadi. Shteyn bilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdori:

250 ∙ 80,1548=20038,7 kkal.

Changning fizikaviy issiqligi

Tashlandiq toshqolning harorati 1200⁰C.

Bundan kelib chiqib pech ortidagi oqova gazlar, ya’ni chiqib ketuvchi gazlarning harorati 1300⁰C. Changning harorati oqova gazlar haroratiga teng. Changning issiqligini va hokazo mahsulotlardagi birikmalarining o‘rtacha issiqlik sig‘imini hisoblashning hojati yo‘q. U 0,2 kkal/kg ⁰C ga teng, deb qabul qilinadi.
Chang bilan chiqib ketuvchi issiqlik miqdori: 0,2∙0,5∙1300=130 kkal.
Tashlandiq toshqolning fizikaviy issiqligi

Tashlandiq toshqolning issiqlik miqdori diag­ramma­sidan aniqlanadi.

Berilgan toshqolning asosini tashkil etuvchilar (45% FeO, 40% SiO₂ va 15 % Σ Al₂O₃, CaO) orqali diagrammadan 270 kkal/kg⁰C issiqlik miqdori topi­ladi. Toshqol tarkibida toshqol xususiyatiga ta’sir qiluvchi Fe₃O₄ va Al₂O₃ bo‘lganligi uchun issiqlik miqdori 300 kkal/kg, deb qabul qilinadi.

300 ∙ 110,31=33093,0 kkal.

Oqova gazlarning fizikaviy issiqligi

SO₂ oqova gazning hajmi 10,6433 nm³. Gazning harorati 1300⁰C. Bu haroratda SO₂ issiqlik miqdori 715,3 kkal/nm³ bilan chiqib ketuvchi issiqlik:

715,3∙10,6433=7613,1524 kkal.

Purkashning fizikaviy issiqligi

Purkashdagi kislorod miqdori: 5,8308 nm³ 25⁰C haroratda kislorodning o‘rtacha issiqlik sig‘imi 0,313 kkal/nm³∙grad. Purkash orqali olib kiriluvchi issiqlik:

25∙0,313∙11,6306=91,0094 kkal.

Ekzotermik va endotermik reaksiyalar issiqligi

Ekzotermik va endotermik reaksiyalarning issiqlik samarasi hosil bo‘ladigan alohida birikmalarning issiqligi Gess qonuni bo‘yicha hisoblanadi.

a) Reaksiya 2CuFeS₂→Cu₂S+2FeS+0,5S₂


Reaksiyadan hosil bo‘lgan birikmalar issiqligi, kkal/kg ∙mol:
CuFeS₂ = 40940, Cu₂S=19000, FeS=22720, S= -30840.
Reaksiyaning issiqlik samarasi aniqlanadi:
Q=(19000+2∙22720+0,5∙(-30840))–2∙40940= -32860 kkal.
49,1396 kg CuFeS₂ parchalanadi. Reaksiya bo‘yicha sarf bo‘luvchi issiqlik:
kkal.
b) Reaksiya: 4CuS →2Cu₂S+S₂

Reaksiyani tashkil etuvchi birikmalarning issiqligi; kkal/mol∙kg:

CuS = 11600; Cu₂S = 19000; S₂ = -30840.

Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=(2∙19000–30840)–(4∙11600)= -39240 kkal.

2,8443 kg CuS dissotsiyalanadi. Reaksiya bo‘yicha sarf bo‘luvchi issiqlik:

kkal.

v) Reaksiya 2FeS₂→FeS+S₂

Reaksiya komponentlarining hosil bo‘lish issiqligi, kkal/mol∙kg:

FeS₂ =42520; FeS=22720; S₂=-30840

Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=(2∙22720-30840)–2∙42520= -70440 kkal.

26,9668 kg FeS₂ parchalanadi. Reaksiyadan issiqlik sarfi:

kkal.
g) Reaksiya S₂+2O₂→2SO₂+2 ∙70960 kkal.

reaksiyalar bo‘yicha 11,9758 kg S₂ ajralib chiqadi.

Reaksiyaning issiqlik samarasi 70960∙2 kkal.
Reaksiya bo‘yicha ajraluvchi issiqlik:

kkal.
d) Reaksiya 10Fe₂O₃ +FeS →7Fe₃O₄ + SO₂

Reaksiya komponentlarining hosil bo‘lish issiqligi, kkal/kg ∙ mol:

Fe₂O₃ =196500; FeS = 22720; Fe₃O₄=267000; SO₂=70960.
Reaksiyaning issiqlik samarasi:
Q =7∙267000 +70960-(10∙196500–22720) = - 47760 kkal.
Oksidlangan FeS miqdori 0,4337 kg. Reaksiya bo‘yicha sarf bo‘luvchi issiqlik:

kkal.
e) Reaksiya: 2FeS +3O₂→ 2 FeO+3SO₂

Reaksiya komponentlari hosil bo‘lish issiqligi, kkal/kg∙ mol:
FeS=22720, FeO=63700, SO₂=70960
Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=(2∙63700+3∙70960)-2∙22720=294840 kkal.

Oksidlanuvchi FeS miqdori –8,5155kg. Reaksiya bo‘yicha ajraladigan issiqlik miqdori:

j) Reaksiya: Cu₂S+1,5O₂ →Cu₂O + SO₂.

Reaksiya birikmalarining issiqligi, kkal/kg∙mol:

Cu₂S=19000, Cu₂O=39840, SO₂=70960.
Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=70960+39840-19000= –79200 kkal.

Oksidlanuvchi Cu₂S miqdori 0,8017 kg.

Reaksiya bo‘yicha sarf bo‘ladigan issiqlik:

kkal.
z) Reaksiya 2FeO+SiO₂ →2FeO∙SiO₂.

Toshqol tarkibidagi FeO miqdori fayalit 2FeO∙SiO₂ miqdori bilan bog‘liq. SiO₂ miqdori bilan reaksiyaga kirishuvchi FeO miqdori 36,06065 kg.

Reaksiya birikmalarining issiqligi, kkal/kg∙mol:

SiO₂=205400, 2FeO∙SiO₂=343700, FeO=63700.

Reaksiyaning issiqlik samarasi:

Q=343700-(2∙63700+205400)=10900 kkal.

Reaksiya bo‘yicha ajraluvchi issiqlik:

kkal.

Endotermik reaksiyalar natijasida yutiladigan issiqlikning umumiy miqdori:
8799,1237+1167,472+15833,469+220,8214+19,9493=26040,834 kkal.

Ekzotermik reaksiyalar natijasida ajralgan issiqlikning umumiy miqdori:

26506,635+14280,002+2735,2893=43521,926 kkal.
Atrof-muhitga yo‘qoluvchi issiqlik miqdori 5855,3 kkal.
Shixtani eritish jarayonining issiqlik tengligi tuziladi.
100 kg boyitmani qayta ishlash mobaynidagi issiqlik tengligi 5.13-jadvalda ko‘rsatilgan.

Issiqlikning kelishi va sarfi

1.Gazlarning yonishidan issiqlik.

Yoqilg‘ining solishtirma sarfi – 12,6482 m³.

12,6482∙8583,2835=108563,08 kkal.

2. Qattiq shixtaning fizikaviy issiqligi – 618,0422 kkal.

3. Suyuq konverter toshqolining issiqligi – 23061,317 kkal.
4. Yonishga sarf bo‘ladigan havoning fizikaviy issiqligi:
t_h=25⁰C. Havo miqdori 243,3007 kg. 25⁰C dagi issiqlik miqdori:
25∙0,24=6 kkal/kg. Havo bilan olib kiriluvchi issiqlik miqdori: 6∙243,3007=1459,8042 kkal.
5. Yoqilg‘ining fizikaviy issiqligi tabiiy gazning solishtirma sig‘imi: 0,4 kkal/kg, t_h =25⁰C, issiqlik miqdori:

0,4∙25∙9,5492=95,492 kkal.

6. Ekzotermik reaksiyalar issiqligi: 43517,206 kkal.

Issiqlik sarfi:

1. Shteynning fizikaviy issiqligi 20037,875 kkal.
2. Tashlandiq toshqolning fizikaviy issiqligi 33093,0 kkal.
3. Changning fizikaviy issiqligi 130 kkal.
4. Oqova gazlar bilan chiqib ketuvchi issiqlik. Oqova gazlar harorati 1300⁰C; gazsimon birikmalarning issiqlik miqdori shu haroratda, kkal/nm₃.
CO_{2 –} 714,7, SO_{2 –} 715,3, H₂O _– 555,7, O_{2 –} 470,5, N_{2 –} 444,9.
Oqova gazlar tarkibi 5.11-jadvalda keltirilgan.
Oqova gazlar bilan chiqib ketuvchi issiqlik:

kkal.
5. Endotermik reaksiyalar issiqligi: 26044,648 kkal.

6. Atrof-muhitga yo‘qoluvchi issiqlik: 5855,3 kkal.
Hisoblangan qismlar asosida yallig‘ qaytaruvchi eritish pechining issiqlik tengligi 5.13-jadvalda keltirilgan