» » Определение теплопотребления исходной шихты
02.06.2015

Теоретический расчет любой металлургической печи невозможен, если неизвестна величина теплопотребления шихты — qшихты ккал/т. Теплопотреблением шихты называется количество тепла, необходимое для комплекса физико-химических преобразований 1 т исходных материалов, без учета непроизводительных затрат и потерь тепла. Теплопотребление любой шихты определяется как алгебраическая сумма теплосодержаний исходных материалов и конечных продуктов, а также тепловых эффектов экзотермических и эндотермических реакций. Величина теплопотребления для различных составов шихты может определяться расчетным или экспериментальным путем.
Расчетное определение qшихты возможно, если известны химический и рациональный составы исходных материалов и продуктов процесса, его материальный баланс, основные реакции, протекающие при процессе, и все термохимические и теплофизические характеристики реакций. В этом случае на основании металлургических и тепловых расчетов с использованием соответствующих термодинамических данных (тепловых эффектов реакции, теплоемкостей, теплосодержаний и др.) составляют тепловой баланс процесса, отнесенный к 1 г исходной шихты.
Определение теплопотребления исходной шихты

Приравнивая приход к расходу тепла, из условия, что теплопотребление шихты покрывается каким-то посторонним источником тепла, получаем уравнение, при помощи которого можно определить теплопотребление шихты для любого металлургического процесса:
Определение теплопотребления исходной шихты

Экспериментальное теплопотребление шихты можно определять с помощью количественного термического анализа: навеску исследуемой шихты нагревают в тигле до температуры, при которой полностью завершаются все физико-химические превращения и потребляемое на эти превращения количество тепла измеряется различными методами — калориметрическим, с помощью тепловых потоков и др.
Величина теплопотребления шихты колеблется в широких пределах в зависимости от состава исходных материалов и характера металлургического процесса. Например, теплапотребление шихты при плавке составляет, тыс. ккал/т, для металлического свинца 24,7; для меди 177,2; для стали 327, для медных и никелевых руд и концентратов 150—500.