1) Физическое тепло жидкого металла определяется из выражения

Q_М = (54,8 + 0,84 · t_М) · G_М,                                                   (38)

где Q_М – теплосодержание жидкого металла, кДж;

t_М – расчетная температура металла, ˚С;

G_М – выход жидкого металла (см. п.8), кг.

2) Физическое тепло шлака находится по уравнению

Q_ШЛ = (2,09 · t_М – 1379) · G_ШЛ,                                       (39)

где Q_ШЛ – теплосодержание жидкого шлака, кДж;

G_ШЛ – количество образующегося шлака (см. таблицу 8), кг.

3) Физическое тепло отходящих газов определяется по уравнению

Q_Г = (1,32 · t_Г – 220) · (G_СО + G_СО2),                                       (40)

где Q_Г – теплосодержание образующихся газов, кДж;

t_Г – температура отходящих газов, ˚С (принимается из диапазона 1900-2100 ˚С);

G_СО – количество образующегося СО (см. таблицу 10), кг;

 G_СО2 – то же СО₂ (см. таблицу 10), кг.

4) Затраты тепла на разложение оксидов железа, поступающих в конвертер с неметаллическими материалами, определяются из выражения:

Q_Fe = 3707 ·  + 5278 · ,                                        (41)

где Q_Fe – тепловой эффект от разложения оксидов железа неметаллических материалов, кДж;

 – количество FeO, поступившее в конвертер с неметаллическими материалами (см. таблицу 8, колонка «Итого»), кг;

 – то же Fe₂O₃, кг.

5) Потери тепла с выносами и выбросам определяются по уравнению

Q_В = (54,8 + 0,84 · t_МС) · G_В,                                                  (42)

где Q_В – потери тепла с выносами и выбросами, кДж;

t_МС – средняя температура выбросов металла, ˚С (обычно наибольшие выносы и выбросы наблюдаются в период максимальной скорости окисления углерода, когда температура металла находится в интервале 1500-1600 ˚С. В расчете следует самостоятельно принять температуру выбросов);

G_В – общее количество выносов и выбросов (см. п.8), кг.

6) Затраты тепла на пылеобразование определяются по уравнению

Q_Д = (54,8 + 0,84 · t_Г) · G_П,                                                     (43)

где Q_Д – затраты тепла на пылеобразование, кДж;

G_П – общее количество пыли (см. п.8), кг.

7) Тепло на разложение карбонатов определяется из соотношения

Q_К = 4038 · G_ИК,                                                           (44)

где Q_К – тепло, затрачиваемое на разложение карбонатов (на обжиг недоразложившегося известняка в извести - недопала), кДж;

 G_ИК – количество СО₂ в извести (от разложения СaCO₃ из таблицы 10), кг.

8) Тепловые потери. В эту статью (Q_П) включают все виды тепловых потерь и неучтенные статьи расхода тепла. Обычно они составляют 2-4 % от общего прихода тепла. Тогда тепловые потери определяются из выражения

Q_П = Q_приход · δ/100,                                                                 (45)

где Q_П – тепловые потери, кДж;

 δ – потери тепла в % общего прихода тепла.

Общий расход тепла находят из выражения

Q_расход = Q_М + Q_ШЛ + Q_Г + Q_Fe + Q_В + Q_Д + Q_К + Q_П.                        (46)

Приравняв приходную и расходную части теплового баланса, определяют температуру жидкого металла в конце продувки t_М.

После расчета температуры жидкого металла в конце продувки, определяют величину перегрева металла над температурой начала затвердевания (см. п.3)

T_ПЕР = t_М – t_ПЛ.                                                                 (47)

Полученная величина перегрева должна находиться в рекомендованном интервале температур для заданного способа и условий разливки. Для упрощенного расчета, допустимыми отклонениями от границы этого интервала могут быть ± 5˚С. При больших отклонениях необходимо скорректировать расход металлического лома из расчета: 1% лома снижает температуру металла на 15-20˚С. После этого расчет нужно повторить до получения значения температуры в области допустимых отклонений.

После получения температуры металла на выпуске в соответствии с требованиями задания, составляется тепловой баланс плавки в конверторе (таблица 12).

Таблица 12 – Тепловой баланс плавки в конвертере с верхней продувкой