Теплотехнические расчеты для вайербарсовой печи (тип отражательный) для плавки медных катодов - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Теплотехнические расчеты для вайербарсовой печи (тип отражательный) для плавки медных катодовВ свою очередь экономичность работы печи определяется расходом и стоимостью используемых источников тепловой энергии, величиной потерь металла в результате его окисления, улетучивания или перехода в шлак, стоимостью и сроком службы печи и затратами на обслуживание. Медь - мягкий, вязкий, ковкий металл красно-розового цвета, находится в I группе Периодической системы, полиморфных превращений не имеет. На поверхности имеет плотную оксидную пленку, поэтому медь имеет высокую коррозионную стойкость в пресной и морской воде, в атмосферных условиях и различных химических средах. В химическом отношении медь малоактивный металл, но может соединяться с кислородом, серой, галогенами и некоторыми другими элементами. При температуре красного каления медь окисляется, образуя CUO, при температуре более 800 ?С образуется Cu2O, с серой образуется два сульфида: CUS и CUS2.Наиболее распространенная технология производства меди предусматривает обязательное использование следующих металлургических процессов: обогащение, обжиг, плавка на штейн (реже на черновую медь), конвертирование медного штейна, огневое электролитическое рафинирование меди. Цель огневого рафинирования сводится к очистке меди от примесей, обладающих повышенным сродством к кислороду и получению плотных отливок, например, вайербарсов. После разогрева ванны до температуры около 1200?С начинается стадия окислительной продувки меди для окисления примесей с повышенным, по сравнению с медью, сродством к кислороду. Вначале окисляется медь до Cu2O, который переносит кислород к более активному металлу и окисляет его, образуя шлак. Дразнение производится свежесрубленной древесиной, мазутом, природным газом, продолжительность дразнения: 2,5-3 часа (зависит от степени насыщения меди газами).Основные конструктивные особенности печи связанные с характером самого процесса, отличительными чертами которого является его периодичность, применение более низких температур, чем при отражательной плавке. Характер шихты и методы ее загрузки вызывают необходимость устройства у печи специальных загрузочных окон. Система отопления печи должна удовлетворят требованиям быстрого и удобного регулирования режимов подачи и сжигания топлива в различных стадиях процесса и т. п.. Печи сооружают из динасового кирпича, с частичной футеровкой стенок ванны до уровня выше зеркала ванны магтезитовым кирпичом. Под-одна из самых ответственных частей конструкции печи, наличие в поде даже малых щелей может привести к утечке металла из печи и аварии.-печь работает на любом виде топлива; -удельная производительность печи составляет 4,5-6 т/м? в сутки при переработке твердой меди; -печь не требует большого количества воды для охлаждения конструкций печи; -высокая температура дымовых газов используется или в паровых котлах-утилизаторах (где теплота дымовых газов используется для производства пара) или в рекуператорах (для подогрева воздуха, поступающего в печь на сжигание топлива).Дутье, обогащенное кислородом, позволяет интенсифицировать горение топлива, увеличить теоретическую температуру горения топлива, увеличить теплопередачу излучением (что повышает производительность процесса). Использование флюсов (окисление ведут в присутствии флюсов, благодаря чему образуются легкоплавкие и легко отделяемые фазы шлака). Обеспечение (для более полного удаления газа) интенсивного барботажа расплава, его продувают инертным газом или вакуумируют. Для понижения растворимости газов перед разливкой не поддерживают минимальную температуру, обеспечивающую его жидкотекучесть. Замена восстановления меди деревом на дразнение угольной пылью поможет избежать тяжелого физического труда (но приведет к увеличению количества шлака).2.1.1 Пересчет состава топлива с заданного на рабочий по заданному составу топлива Вид топлива Состав горючей массы, вес % Wp вес % Ас вес % Коэффициент расхода воздуха, ? Температура подогрева воздуха тв ?С Определяем содержимое элементов в рабочем топливе: Ар=Ас* 18 12,78 Состав топлива указан выше, на горение поступает атмосферный воздух. Определим количество кислорода, необходимого для горения2) Определить количества тепла от горения топлива: Qгор.топ=100*16152,76=1615276КДЖ/кг 3) Определить количество тепла, вносимое в печь воздухом. 5) определить количества тела, приходящегося на каждый М? отходящих газов (теплосодержание - энтальпия) i0 =Q ?/ Vot.г =1894967,5/764,828=2477,6КДЖ/м? где, ? Q-общее количество тепла КДЖ, Vot.г - объем отходящих газов, М? t - задаваемая температура, ? С;Необходимо определить секундный объем отходящих газов, V0. 2) Определяем секундную производительность печи : сек. произ. 3) Определяем секундный расход условного топлива: сек. р.=сек.произ.*%РУТ/100=3,704*13/100=0,48 кг/сОпределим суммарную потерю напоров газа по заданному эскизу газохода. 1)Находим потерю напора при повороте на 90? h пов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Технологические процессы, идущие в печи

1.1 Конструкция и принцип работы печи

1.2 Основные достоинства и недостатки работы печи

1.3 Пути усовершенствования работы печи

2. Расчеты для вайербарсовой печи (тип отражательный) для плавки медных катодов

2.1 Расчет горения топлива

2.1.1 Пересчет состава топлива с заданного на рабочий по составу топлива

2.1.2 Выполнение расчета горения топлива с составлением материального баланса

2.1.3 Определение температуры горения

2.2 Расчет газоходного тракта печи с графическим определением при движении газа по заданному эскизу газохода

2.2.1.Расчет секундного объема дымовых газов

2.2.2 Определение высоты дымовой трубы

2.2.3.Графическое определение высоты дымовой трубы

2.3 Расчет по теплопередаче

2.3.1 Расчет для печной стенки из шамота без изоляции

2.3.2 Расчет для печной стенки с одним слоем изоляции

2.3.3 Расчет для печной стенки из шамота с двумя слоями изоляции

Список используемой литературы