Расчет выноса плавильной пыли

Исходя из дистилляционного механизма образования плавильной пыли, т. е. при принимая, что она образуется в результате испарения и конденсации расплава, мощность выброса плавильной пыли можно определить по уравнению

М_п=w_д F_и (9)

где w_д – скорость дистилляции расплава; F_и – площадь испарения металла; – время испарения.

Скорость процесса дистилляции описывается уравнением вида

(10)

где р_исп и р_к–соответственно давление паров жидкости при температуре испарения и при температуре конденсации; а и а_к– соответственно величина активности железа при испарении и конденсации; р_ост- остаточное давление газа над поверхностью расплава можно принять равным 1.

Величины активности испаряющихся веществ рассчитываются по формуле

(11)

где – молекулярная масса металла; ­ – коэффициент активности испаряющегося вещества (при нормальных условиях равно 1); R– универсальная газовая постоянная; Т – температура испарения или конденсации.

За величину поверхности испарения можно принять температуру поверхности расплава, а за температуру конденсации – температуру газовой фазы над ней.

Для железа значение давления насыщенных паров железа при различных температурах рассчитывается по уравнению:

(12)

Согласно приведенным уравнениям, основными факторами, влияющими на процесс образования плавильной пыли, являются температура и площадь поверхности испарения, активность испаряемого металла в расплаве, а также температура газа над расплавом.

 

Расчетные задания

Задание №1

Рассчитать мощность выброса дробильной пыли из агрегата по данным приведенным в таблице 1. Плотность материала принять равной 2500 кг/м³, вязкость воздуха 17*10^-6 па*с/м. Вариант задает преподаватель.

Вариант	Процесс	Массовый расход материала, кг/с	Площадь агрегата, (выходноготверсия) м2	Расход воздуха м3/с	Дисперсный состав, мкм/%
	Засыпка концентрата в бункер			Рас-считать
	Агломерация
	Засыпка шихты в подбункерное помещение	500 кг/ с		Рассчитать	2*
	Участок приготовления литейной смеси			Рассчитать
	Распыление расплава		0,5

*Указана доля мелкой фракции в шихте, она составляет 5 % от массы шихты.

Задание №2

Рассчитать потери металла с плавильной пылью и мощность выброса пыли расплава из различных агрегатов, приняв температуру среды равной 20 ⁰ С по данным таблицы 2.

Таблица 2

Вариант	Вид агрегата	Расплав	Температура расплава	Площадь расплава м2	Время процесса, мин
	Сливной желоб из доменной печи	чугун
	Конвертер	Сталь
	Электродуговая печь	Сталь
	Индукционная печь	чугун
	Мартеновская печь	сталь
	Сварочный агрегат	сталь		1*10-4	0,01см/с