Расчет подины

Внутренняя поверхность рабочего слоя подины копильника контактирует с основным расплавом. При высоте расплава 0,82 м и падении его температуры по глубине 105 град./м находим температуру расплава на поверхности рабочего слоя подины:

Подина подвергается механической нагрузке. Таким образом, основной задачей при проектировании подины является обеспечение ее герметичности и механической прочности.

По табл. 8.3[2] и табл. 3.7. [1] выбираем в качестве рабочего форстеритовыйогнеупорсо следующими свойствами:

Толщину рабочего слоя принимаем равной 0,230 м.

Поскольку =110 º С, по таблице 3.13.[1] определяем плотность теплового потока от наружной поверхности подины к слою огнеупорного бетона фундамента:

Вт/м²

Определяем температуру наружной поверхности рабочего слоя , приняв =

=800,72º С

Вт/(м·К)

Определяем уточненное значение :

= =832,94 º С

Сопоставляем расчетное значение с принятым значением :

Окончательно принимаем:

 

Для обеспечения механической прочности и герметичности подины в качестве материала второго слоя по приложению 13 [1] выбираем шамотный огнеупор ШВ со следующими рабочими свойствами:

=1250…1400 º С

Принимаем толщину слоя шамота =0,345 м (5 кирпичей на плашку) и определяем температуру наружной поверхности слоя шамота Т ₂. Для этого задаем и определяем значение :

Вт/(м·К)

Уточняем значение Т ₂:

= 440,16 º С

Сопоставляем расчетное значение с принятым значением :

Так как относительная погрешность расчета больше допустимой (5%), то проводим новую итерацию, положив :

Сопоставляем последующее приближение с предыдущим :

Окончательно принимаем:

Для обеспечения заданной температуры наружной поверхности подины t _под=110º С между наружной поверхностью второго слоя подины и поверхностью огнеупорного бетона фундамента необходимо положить дополнительный теплоизоляционный слой. Для этого по приложению 15[1] принимаем диатомитовую обожженную крошкув засыпке со следующими рабочими свойствами:

= 900 º С

Определяем толщину слоя теплоизоляции:

=0,0596 Вт/(м·К)

Проверяем правильность расчета, определяя значение плотности теплового потока, переносимого через сконструированную многослойную подину:

;

Проверяем степень расхождения с принятым в расчетах значением q:

 

Суммарная толщина подины: