
外壁温度tn+1= +ta …..…….①
( ta为环境温度=25℃) q为总散热量
总散热系数an= anR+ anC ...... ……..②
anR辐射散热系数 anC对流散热系数
anR=4.9*ε[()4-()4]/ (tn+1 - ta) ……………③
ε为黑度
anC=Aξ ..........④
A为位置系数(取2.2) ξ为风速系数
ξ= u为风速
内衬浇注料厚度l=0.1m
根据:350℃时导热系数λ=0.12,450℃时导热系数λ=0.125
550℃时导热系数λ=0.13推导出λ公式
λ=0.1025+0.00005() ……………⑤
设定外壁温度tn+1为80℃,t1=880℃代入⑤式导热系数λ=0.1265
代入③式anR=5.4461 代入④式anC=5.9912
②式总散热系数an= anR+ anC=5.4461+5.9912=11.4373
总热阻R=+=+=0.8779
总散热量q===973.863
代入①式tn+1=110.1478℃ 与设定的tn+1相差37.68%
重新设定tn+1=100℃,重复蓝色字体部分的计算,得出tn+1=104.0307
与设定的tn+1相差4.03%,基本可以接受这个设定。如果需要进一步精确计算,当tn+1设定值=103℃时,tn+1计算值=103.2194,相差0.21%。
结论:在环境温度为25℃,风速为0m/s时,当炉膛内温度在880℃,0.1m厚度、热导率为λ=0.1025+0.00005()的耐火材料,炉外壁的温度在103℃左右,误差为0.21%。
引申:根据以上各公式,可以进一步得出结论,环境温度的升高,炉外壁的温度升高较快,但散热强度下降有限几乎可以忽略;风速加大,对炉外壁温度的影响非常明显,对散热强度也有一定的影响但是比例不大。对散热强度影响大的还是耐材本身的性质及炉子结构等因素。
| 炉号 | 炉膛温度℃ | 炉壁厚度1/mm | 厚度1处外壁温度℃ | 炉壁厚度2/mm | 厚度2处外壁温度℃ | 炉壁厚度3/mm | 厚度3处外壁温度℃ |
| 6701 | 880 | 100 | 103 | 80 | 116 | 75 | 120 |
| 6702 | 0 | 100 | 104 | 80 | 117 | 75 | 121 |
| 6703 | 850 | 100 | 100 | 80 | 113 | 75 | 117 |
| 6601 | 840 | 100 | 99.5 | 80 | 112 | 75 | 116 |
| 6602 | 770 | 100 | 94 | 80 | 105.5 | 75 | 109 |
