Оценка потерь тепла через стены шахтной печи при стационарном теплообмене с окружающей средой

Оценим эту теплоту, которая отводится через стены домны при стационарном теплообмене с окружающей средой. Высота рабочей зоны домны равна h₁=35 м, полезный объем V= 5000 м³.

Внутри рабочего пространства домны температура изменяется от 2000°С на лещади до 500°С на высоте колошников по линейному закону:

(1.32)

Температуру внешней поверхности домны примем равной нулю, т.о. Dq=q. Толщина стен домны равна: Dx = 0,5 м (рис.1.9).

Рис. 1.9. Схема к расчету теплоотдачи от боковой поверхности домны

Коэффициент теплопроводности кладки равен 2 Вт/м*К.

Плотность теплового потока q согласно основному закону теплопроводности при стационарном теплообмене равна:

(1.33)

Количество теплоты, которое отводится за сутки через внешнюю поверхность домны, будет:

. (1.34)

При теплоте сгорания кокса L=29 МДж/кг эта теплота соответствует 24 тоннам кокса в сутки, а по стоимости – 3 600 $. При этом за год теряется 255*10⁶ МДж, стоимость этой энергии составляет около 1 314 000 $. Согласно формуле (1.34) уменьшить эти тепловые потери можно, введя дополнительную тепловую изоляцию домны. Это можно сделать, разместив между огнеупорной кладкой и кожухом домны слой из жаропрочных теплоизоляционных материалов (например, из вермикулитобетона, теплопроводность которого равна 0,08 – 0,1 Вт/м*К).