3.6 Витрата теплоти на отримання сталі

Для визначення витрати теплоти на отримання сталі необхідно скласти тепловий баланс плавки.

Прихід теплоти

Теплота, яка отримується при окисленні домішок, з урахуванням теплоти, що виділяється при утворенні шлаку (5% від теплоти при окисленні домішок), складає:

Q₁ = [74,23Si + 17,58Mn + 23,4С + 59,68Р] 1,05 (3.10)

де Si, Mn, С, Р - кількість вигоряючих домішок, числові коефіцієнти відповідають кількості тепла, що виділяється при окисленні 0,01 кг цього елемента. Металева шихта, згідно складом шихтових матеріалів, має такий склад вигоряючих елементів:

С = 4,23 0,5 + 0,3 0,5 = 2,265%;

Si = 0,8 0,5 + 0,15 - 0,5 == 0,475%;

Мn= 1,8 0,5 + 0,45 0,5 + 0,025= 1,15%;

Р = 0,25 0,5 + 0,04 0,5 = 0,145%.

Q₁ = [74,23 - 0,475+ 17,58 (1,15 - 0,333) + 23,4 (2,265 - 0,67) + 59,68 (0,145 - 0,025)] 1,05 = 357,9 кВт/кг, або Q_{1 =} 357900 кВт/т.

Фізична теплота рідкого чавуну

(3.11)

де m - кількість чавуну в 1 т металевої шихти, т;

c_{ч. тв}=0,7123 кДж/ (кг·К) - теплоємність чавуну до температури плавлення, [3];

Q_пр=60 кВт/кг - прихована теплота плавлення чавуну, [3];

c_{ч. р}= 0,232 кДж/ (кг К) - теплоємність рідкого чавуну, [3];

t_{пл. ч}=1200°С - температура плавлення чавуну, [3];

t_{ч. р}= 1250°С - температура рідкого чавуну при заливці його в піч, [3].

Q₂= 0,5 [0,71231200 + 60 + 0,232 (1250 - 1200)] 1000 = 556870 кВт/т.

Загальний прихід теплоти

Q = Q + Q₂ (3.12)

Q= 357900 +556870 =914770кВт/т.