По химическому составу шлака определяем его группу.
Основность шлака
.
В соответствии с классификацией (табл. 16.2 [2]) расплав относится к группе кислых.
Температура расплава
,
где τ - коэффициент, учитывающий падение температуры в глубине расплава.
Выбор материала и толщины рабочего слоя
Принимая во внимание, что температура внутренней поверхности рабочего слоя равна температуре расплава , по данным таблицы 16.3 [2] и приложения 53 [2] устанавливаю, что в данных шлаках при заданной температуре хорошо будет стоять динасовый огнеупор.
Высота стены
По таблице 16.6 [2] выбираю толщину рабочего слоя: .
Принимаю
В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки под уровнем расплава не должна превышать 70 ºС. По таблице 16.7 [2] определяю плотность теплового потока от вертикальной стенки в окружающую среду:
при =70ºС
Уточняю значение :
Повторяю расчет , приняв для определения :
=
Третье приближение:
=
=> расчет верен
Окончательно принимаю
Расчет легковесного огнеупора
По приложению 54 [2] и условию 16.4 [2], с учетом таблицы 16.4 [2], принимаю к установке шамотный легковес ШЛ - 1,0 со следующими рабочими свойствами:
Из конструктивных соображений принимаем толщину слоя легковеса:
м
=
Принимаю Т =494,86 0С:
=
Принимаю Т =443,67 0С:
=
Так как принятая температура не равна рассчитанной, проверяю, как изменится температура на наружной поверхности легковеса.
=
Окончательно принимаю
м
Расчет третьего слоя футеровки
В качестве третьего слоя по приложению 55 [2] принимаю к установке диатомитовое обожжённое изделие Т со следующими свойствами:
;
Вт/м 0С
м примем м
0С
Т.к. 117,76>70 0С, принимаю решение использовать обмазку: асбузурит мастичный со следующими рабочими свойствами: ; (по приложению 55 [2]).
м
м
Определение расчетного значения плотности теплового потока в окружающую среду
;
Проверяю степень расхождения с принятым в расчетах значением q:
Расчет конструкции распорно-подвесного свода печи
Расчет рабочего огнеупора
; , значит газовая среда окислительная
По таблице 16.3 [2] и приложению 53 [2] принимаю к установке хромомагнезитовый огнеупор =1700 ºС
Определение плотности теплового потока со свода в окружающую среду ( ºС)
Из таблицы 16.7 [2]:
=5380 Вт/м²
Расчет толщины свода
=1,688 Вт/м·ºС
Из конструкционных соображений принимаем
Расчет наружной температуры рабочего слоя
= =841,569 ºС
Уточняю :
=1,575 Вт/м·ºС
=788,517 ºС
=1,585 Вт/м·ºС
Окончательно принимаю =788,517ºС
=0,232 м
Расчет обмазки
По приложению 55 [2] выбираю в качестве обмазки асбузурит мастичный со следующими рабочими свойствами: =900ºС
Толщина слоя обмазки:
=0,248 Вт/м·ºС
=0,025 м
Определение расчетного значения плотности теплового потока от свода в окружающую среду:
;
=5388,664 Вт/м²
Расчет пода печи
Выбор рабочего слоя
По приложению 53 [2] и табл. 16.3 [2] выбираю в качестве рабочего динасовый огнеупор с рабочими свойствами: =1680-1700ºС
Поскольку =110 ºС, по таблице 16.7 [2] определяю плотность теплового потока через под: Вт/м²
Толщину рабочего слоя принимаю =0,232 м
Для определения задаюсь предварительно значением =
= =1047,48 ºС
=837,984 ºС
=1,58 Вт/м·ºС
=851,895 ºС
Окончательно принимаю 851,895 ºС
=0,232 м
Выбор второго слоя футеровки
Так как подина испытывает высокие механические нагрузки, по приложению 53 [2] в качестве второго слоя футеровки выбираю шамотный огнеупор со следующими рабочими свойствами:
=1400ºС
Принимаю толщину слоя шамота равной =0,464 м.
Определяю температуру наружной поверхности слоя шамота.
Для определения задаюсь предварительно значением =
= =681,516 ºС
=1,285 Вт/м·ºС
=370,924 ºС
=1,195 Вт/м·ºС
=334,7 ºС
=1,184 Вт/м·ºС
=329,895 ºС
Окончательно принимаю 329,895 ºС
=0,464 м
Расчет теплоизоляции
В качестве третьего слоя (изоляции) по приложению 55 [2] принимаю диатомитовую обожженную крошку: =900ºС
=0,136 Вт/м·ºС
=0,022 м
Определение расчетного значения плотности теплового потока от пода в окружающую среду.
;
=1337,347 Вт/м·ºС