Тепловой эквивалент сгорающего у фурм углерода.

При окислении у фурм углерода кислородом дутья до окиси углерода по реакции выделяется тепло , здесь - атомная масса углерода. Кроме того, в печь вносится тепло с нагретым дутьем, количество которого зависит от объема дутья на единицу сгорающего углерода и температуры дутья. В общем виде тепловой эквивалент углерода, сгорающего у фурм можно представить следующим образом:

где: - расход дутья, углерода фурм;

- выход колошникового газа, дутья;

- теплосодержание горячего дутья и колошникового газа, ;

Если предположить, что в печь подается сухое дутье состоящее из азота и кислорода, тогда:

;

т.к. согласно уравнению реакции горения углерода в кислороде до для сгорания углерода требуется кислорода ( - обьемная доля кислорода в сухом дутье).

Поскольку дутье всегда содержит влагу (с учетом того, что в одном объеме водяного пара содержится половина объема кислорода), то содержание кислорода в единице влажного дутья составит:

В этом случае (с учетом кислорода влаги) количество дутья будет равно:

Теплосодержание горячего дутья

где: - теплосодержание сухого дутья, состоящего и азота и кислорода (двухатомный газ) при заданной температуре дутья, ;

- теплосодержание водяного пара при заданной температуре дутья;

- количество тепла, которое поглощается при разложении в горне паров воды влажного дутья по реакции .

При определении количества газа, образующегося в горне из единицы дутья, следует учитывать, что при взаимодействии углерода с кислородом дутья и водяным паром из одного объема кислорода образуется соответственно по два объема окиси углерода.

;

Тогда выход газа составит

.

Подставив полученные величины в формулу теплового эквивалента углерода, сгорающего у фурм, получаем:

где: - содержание в сухом дутье, 0,23 доли ед.;

- объемная влажность дутья, 0,01 доли ед.;

- температура горячего дутья, 1140°С;

- температура колошникового газа, 250°С;

- энтальпия двухатомных газов при температуре дутья, ;

- энтальпия водяного пара при температуре дутья, ;

- энтальпия колошникового газа при температуре колошника, ;

- энтальпия двух атомных газов при1140°С, 1563,8 ;

- энтальпия водяного пара при 1140°С, 1925,1 ;

Энтальпия колошникового газа определяется, как

, где 420,8 ,

а = 347,5

Подставив соответствующие значения величин, получим: