«Metallurgiya»kafedrasi «Po’lat ishlab chiqarish texnologiyasi»

Issiqlik kelishi.
1. Shixta yordamida issiqlik kelishi (t_m = 20ºC)
Q_sh = 5 × 10³ × 0,98 × 0,469 × 20 = 45.962 × 10³ Kj = 0.045962 Kj
2. Elektr yordamida issiqlik kelishi.
Q_D = 0,9 W_ep × 10^-6 Kj
Bunda N_el – 0,87 – 0,92 ga teng bo’lgan elektr FIK W_el pechga kelayotgan elektr energiyasi Kj.
Q_D = 0,9 W_el× 10^-6, Kj
3. Ekzotermik reaksiyalar yordamida issiqlik kelishi
C – CO₂…………….0,002173 × 5 × 10³ × 34,09 = 370.338
C – CO……………...0,005070 × 5 × 10³ × 10,47 =265.41
Si – SiO₂…………….0,004137 × 5 × 10³ × 31,10 =643.30
Mn – MnO…………..0,003717 × 5 × 10³ × 7,37 = 136.97
Fe – Fe₂O₃…………..0,001461 × 5 × 10³ × 7,37 = 53.837
Fe – FeO…………….0,005422 × 5 × 10³ 4,82 = 130.67
Fe – Fe₂O_3(tutunda)…….0,03000 × 5 × 10³ 7,37 = 1105.5
Q_ekz = 2706.03 Mj = 2.706 Gj.
4. Shlak hosil bo’lishidan issiqlik kelishi.
SiO₂ – (CaO)₂ SiO₂ 0.008843 × 5 × 10³ × 2,32 = 102.58Mj
Q_shl = 0.102Gj.


Issiqlik sarfi
1. Po’latning fizik issiqligi
Q_st = 0,962246 × 5 × 10³ [0,7 × 1500 + 272,16 + 0,837 (1600 – 1500)]=6763 ×10³ Kj= 6.763Gj.
2. Po’latning shlak yo’qotilgandagi fizik issiqligi
Q_st –_shl = 0,005 × 5 × 10³ [0,7 × 1500 + 272,16 + 167.4 (1700 – 1500)] = 37239 Kj = 0.037239 Gj.
3. t_yx = 1500ºC va gaz xoldagi maxsulotlar bilan issiqlik sarfi.
Q_yx = 0.07202 × 5 × 10³(1,25 × 1700 + 209,35) = 840.599 × 10³ Kj = 0.840 Gj
4. t_ket= 1500⁰C bo'lganda reaksiyaning gaz holdagi mahsulotlar bilan issiqlik sarfi.
Q_yx = 0,13338 × 5 × 10³ × 2246.63 = 1246.7 × 10³ Kj = 1.2467Gj.
CO₂…………0,0495 × 3545,34 = 175,49
CO…………0,1014 × 2200,26 = 223,11
O₂…………...0,0188 × 2296,78 =43.18
N₂………….0,8308 × 2170,55 = 1803.05
I_yx = 2244,83 Kj/m³
5. Fe₂O₃ zarralari yordamida issiqlik sarfi.
Q_Fe2O3 = 0,042854 × 5 × 10³(1,23 × 1500 + 209,34) = 440.18 × 10³ Kj = 0.44018 Gj.
6. Futerovka orqali issiqlik o’tkazuvchanlik hisobiga issiqlik sarfi devor balandliklari bir xil lekin qalinliklari har xil bo’ladi. Quyi qismi 500 mm va yuqori uchastkasi 300 mm magnezit g’ishtlaridan terilgan. Issiqlikning yo’qotilishini oldini olish uchun 40 mm qalinlikdagi magnezit qatlamini hisobga olmaymiz.Jarayon oxirida devor futerovkasi svodining yemirilishi 50 % deb qabul qilamiz.Keyinchalik futerovkani qalinligiga nisbatan 75 % deb olamiz. Quyidagilarni hisobga olib, devor uchastkalari qalinliklari quyidagilarga teng:
0,75 × 500 = 375 mm va 0,75 × 300 = 225 mm. (23)
IX ifodaga asosan magnezitning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsienti.
= 6,28 – 0,0027 tBt/(m∙k)
Futerovkaning ichki yuzasining temperaturasi t₁ = 160ºC
Devorning yuqori qismidagi futerovkasini tashqi temperaturasi
t₂^vverx = 350ºC. t₂^vniz = 300ºC , u holda
= 6,28 – 0,0027(1600 + 350)/2 = 3,65 Vt/(m.n);
= 6,28 – 0,0027(1600 + 300)/2 = 3,715 Vt/(m.n);
formulaga asoslangan holda.
= 10 + 0,06 × 350 = 31 Vt/(m²k);
= 10 + 0,06 × 300 = 28 Vt/(m²k);
Sexdagi harorat 30ºC deb hisoblaymiz formuladan foydalanib quyidagini topamiz.
Q^{st vverx}_tepl = 1600 – 30/0,225/3,65 + 1/3121,76 × 9504 = 3,46 × 10³ Kj
Q^{st vniz}_tepl = 1600 – 30/0,225/3,65 + 1/2821,76 × 9504 = 2,38 × 10³ Kj
Dj = 2,38 Gj. Bunda
F^st_nar = PDk H_nl/2 = 3,14 ×3,411× 2,310/2 = 10,86 m³ – tashqi qatlamining yuqori va quyi qismi yuzasi.
Svod orqali issiqlik yo’qotilishi, svodning ichki yuzasining temperaturasi t₁ = 1600ºC deb olib, tashqi t₂ = 320ºC magnezit xaroratli g’ishtlarning issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsienti.
= 4,1 – 0,0016 (1600 + 320)/2 = 2,564 Vt/(m.n). (24)
Konveksiya orqali atrof muxitga issiqlik o’tkazish koeffitsienti.
= 1,3 (10 + 0,06 × 320) = 37,96 Vt/(m.k). (25)
Svod futerovkasi qalinligi quyidagiga teng: 0,75 × 0,46 = 0,345 mm.
Tashqi qatlam yuzasi quyidagicha:
Boshlang’ich formula:
F^sv_kar = P(N²_sv + D²_sv)/2 = P[0,15²(D_k - )² + (D_k - )²]/2 = 3,14[0,15²(3,411 – 0,13)² + (7,617 – 0,3)²]/2 = 84,81 m²
Keyin.
Q^sv_tepl = 1600 – 30/0,345/2,564+1/37,96/84,81×9504=7,87×10⁹ Dj = 7,87 Gj.
Pech podinasi orqali issiqlik yo’qotilishini aniqlaymiz, bunda magnezit futerovkasi va magnezit zaslonka quyidagi podinasi bilan bir hil qalinlikda bo’ladi. Yengil simob qalinligi 0,26 mm, podinaning ichki yuzasi temperaturasini t₁ = 1600ºC tashqisini t₂ = 200ºC
= 6,28 – 0,0027 tm, Vt/(m.k);
= 0,465 + 0,00038 tm, Vt/(m.n);
t_m =m=t₂+(t₁+ t₂) / + = 200 + (1600 – 200)0,26/0,6 + 0,26 = 623,3ºC
Materiallarning issiqlik o’tkazish koeffitsienti:
= 6,28 – 0,0027 (1600 + 623,3)/2 = 3,28 Vt/(m.n);
= 0б465 + 0,00038 (623,3 + 200)/2 = 0,621 Vt/(m.n);
t₂ = 200ºC dagi pastki yuzaga qarab yo’nalgan konveksiyaning issiqlik o’zgarishi koeffitsientini hosil qilamiz va u quyidagiga teng:
= 0,7 (10 + 0,06 ∙ 200) = 15,4 Vt/(m.n);
Formuladan aniqlaymiz.
Q_pod = 1600 – 30/0,6/3,28 + 0,26/0,621 + 1/15/4 = 2355,44 Vt.
Futerovka qatlamlari orasidagi temperatura qiymatini aniqladik, bunda formuladan foydalanamiz.
T_m·sh = 1600 – 2355,44 · 0,6/3,28 = 1169ºC.
T₂ = 30 + 2355,44/15,4 = 182,9ºC. U holda
= 6,28 – 0,0027(1600 + 1169)/2 = 2,54 Vt/(m.n);
= 0,465 + 0,00038(1169 + 182,9)/2 = 0,72 Vt/(m.n);
= 0,7(10 + 0,06 ∙ 182,9) = 14,68 Vt/(m.n);
Q_pod = 1600 – 30/0,6/2,54 + 0,26/0,72 + 1/14,68 = 2359,3 Vt.
Issiqlik oqimlarini zichligi birdan – bir katta farq qilganligi uchun ularni keyinchalik aniqlaymiz.Podinaning tashqi qatlami yuzasini topishda uni yuzasi sferik sigmentini topgan deb qabul qilamiz. Svodning tashqi qatlami yuzasi F^s_nar = 154,1 m² va silindrik qavatini
F^pod_nar2 = PDk (H_pod- ).
Yuqoridagi ma’lumotlar asosida quyidagiga egamiz.
H_pod = +N+N_shl +0,04 +0,065=0,96+2,310+0,0756+0,04+0,065 = 3,45 m
Bunda
F^pod_karg = 3,14 × 7,617(3,45 – 0,96) = 59,55 m²
Natijada:
Q^pod_tepl = 2359,3(84,81 + 59,55) × 9504 = 3,26 × 10º Dj = 3,26 Gj.
Q_tepl = 3,46 + 2,38 + 7,96 + 3,26 = 17,06 Gj.
7. pech futerovkaning issiqlik o’tkazuvchanligi orqali jami issiqlik yo’qotilishi. Pechning ishchi qismini sovutish uchun suv sarfi bilan issiqlik yo’qotilishi EYPE pechining ishchi darajasi o’lchami b × h = 1600 × 1600 m gat eng va u suv sovituvchi tusma qopqoq bilan yopilgan va futerovkaning ichki tarafidan eni S = 0,15 m bo’lgan P ko’rinishi suv sovituvchi quti bilan o’ralgan quyi yuzasidagi temperaturasini t_n = 80ºC da olamiz, bunda kerakli darajasi E_n = 1 ga teng deb suv bilan issiqlik yo’qotilishi hisoblanadi.
Qⁿ_oxl = CO[(TN/100)⁴ – (Tn/100)⁴]
(2h + b) Stp = 5,7[(1600 + 273/100)⁴(80 + 273/100)⁴]
(2 × 1,6 + 1,6) × 0,15 × 9504 = 4,79 × 10⁹ Dj =4,79Gj. (26)
Darcha tuynukcha formulasi.
Q^zas_oxl = 5,7 × 0,78[(1600 + 273/100)⁴ – (80 + 273/100)⁴
1,6 × 1,6 × 9504 = 13,3 × 10⁹ Dj = 13,3 Gj. (27)
Bu yerda E_nr = 0,78 yuzasi kvadrat holdagi I/a ning /Ia = /h = 0,5/1,6 = 0,31 uchun 12 rasmdagi grafik bo’yicha aniqlanadigan keltirilgan keramik darajasi.
Ja’mi ishchi darcha orqali issiqlik yo’qolishi.
Q_oxl = 4,79 + 13,3 = 18,09 Gj. (28)
8. 2 ta eritish davri orasidagi issiqlik yo’qotilishi pechkaga shixta tashlash davomida u ochiladi va bu davr mobaynida umumiy issiqlik yo’qolishi ochiq svod orqali issiqlik ko’rsatkichini miqdoriga teng, u esa gaz bilan issiqlik yo’qotilishiga suv bilan sovituvchi agregat issiqlik o’tkazuvchanligi orqali issiqlik yo’qotishlarga bog’liqdir. Bu kattaliklarni pechni ochiq paytida xisoblash qiyin, chunki futerovkaning ichki qatlami temperaturasi tez tutab ketadi.Shuning uchun 2 ta eritish davri o’rtasidagi issiqlik yo’qotilishi taxminan quyidagiga teng deb olamiz.
Q_mp = (Q_tepl + Q_oxl + 0,5 Q_yx) K_n / = (17,06 + 18,09 + 0,5 × 44,188) × 1,15 × 2160/9504 = 14,9615 Gj. (29)
Bu yerda K_n – hisobga olinmagan yo’qotishlar koeffitsienti.
R_n – 1,1 – 1,2 Q_prix = Q_rasx
1,378 + 0,9 × 10⁶ W_el + 68,559 + 2,21 = 203,654 + 1,117 + 23,932 + 44,118 + 13,2 + 17,06 + 18,09 + 14,9615.
W_el = 204,23 Gj (56,73 × 10³ k Vtch).
EYPE pechini erish davridagi issiqlik balansi tenglamasidan elektr energiyasidagini topamiz.
EYPE pechi erish davridagi issiqlik balansi hisob – kitob natijalari jadvalda keltirilgan.
1 kg suyuq Q uchun elektr energiyaning solishtirma sarfi.
= W_el/G_el = 204,23/96,5789 = 2,1Gj/kg
1 kg Qni yuklashda elektr energiyasini solishtirma sarfi.
= /G_M= 204,23/98,0 = 2,084 Gj/kg (378,9 kVt2/kg)
Foydali ish issiqlik koeffitsienti quyidagiga teng.
= Q_st + Q_{st ish} + Q_M/Q_prix = 203,654 + 1,117 + 23,932/336,2115 = 6,48
= 0,9 ni xisobga olib umumiy FIK ni topamiz.
= × = 0,9 × 0,68 = 0,612.
Pechdan chiqayotgan gaz orqali issiqlik yo’qotilishi miqdori kattadir.Bu esa elektr energiya sarfini bir necha martaga oshiradi.
EYPE pechining erish davridagi issiqlik balansi. 12-jadval.

Issiqlik kelishi	GJ	Issiqlik sarf bo’lishi	GJ
Shixta bilan issiqlik miqdori	0.045962	Po’latning fizik issiqligi	6.763
Yoy bilan issiqlik miqdori	42,233	Shlak bilan po’latni yo’qolishi	0.037239
Ekzotermik reaksiya orqali kechgan issiqlik miqdori	2.706	Shlakni fizik issiqligi	0.840
Shlak hosil bo’lishining issiqlik miqdori	0.102	Gaz bila issiqlik yo’qolishi	1.2467
		Fe2O3 zarrachalari bilan issiqlik yo’qolishi	0.44018
		Issiqlik o’tkazuvchanligi orqali issiqlik yo’qolishi	17,06
		Suv bilan issiqlik yo’qolishi	18,09
		Ikkita erish davri o’rtasidagi issiqlik yo’qolishi	0,612
Jami:	45,089	Jami:	45,089