YS 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T121-3—92 有色金属加工企业感应熔炼炉 热平衡测试与计算方法 1992-12-15发布 1993-04-01实施 中国有色金属工业总公司 发布 目 次 主题内容与适用范 (1) 引用标准 (1) 3. 测试基准 (1) 测试体系 4 (1) 设备概况及生产技术指标 (1) 6 测试条件 (2) 1. 测试项目与方法 (2) 热平衡计算方法 (3) 热平衡表 (6) 10 主要技术指标 (6) 11 热流图· (6) 12 测试报告撰写内容 (7) 中华人民共和国有色金属行业标准 有色金属加工企业感应熔炼炉 热平衡测试与计算方法 YS/T 121-3-92 主题内容与适用范围 本标准规定了感应熔炼炉热平衡的测试项目、测试内容、测试条件及测试与计算方法。 本标准适用于有色加工企业熔炼工艺中正常生产用的工频感应熔炼炉热平衡测试与计算。 2引用标准 GB2586-81 热量单位、符号与换算。 GB2587-81 热设备能量平衡通则。 GB2588-81 热设备热效率计算通则。 3 测试基准 3.1基准温度 采用环境温度。 3.2电热值 采用当量热值，即1kw.h=3600kJ。 3.3计算单位 以每吨出炉物料带出的热量（即KJ/t）为计算单位。 测试体系 指炉子本体，炉用变压器和短网部分 5设备概况及生产技术指标 表1 设备概况 炉子名称 项目 单位 规格 数值与内容 炉子型号 同类型炉子台数 台 额定装炉量 t 护子额定功率 kw 炉子空载功率 kw 感位器额定电压 v 感应器额定电流 A 1993-04-01实施 中国有色金属工业总公司1992-12-15批准 YS/T 121-3-92 续表1 单位 规格 数值与内容 项目 生产率 t/h 工作温度 c 炉子外型尺寸 mm 上年平均单位产品电耗 kw.h/t 历史最低单位产品电耗 kw.h/t 表2生产技术指标 项目 单位 数值与内容 t/月 炉子月生产量 主要熔炼物料品种 物料平均入炉温度 c 物料平均出炉温度 c 吨产品电耗 kw.h/t 注：填写测试前半年内.某一个月的累计值。 6测试条件 A、测试应在炉子生产正常和工况稳定的条件下进行，并应选择生产有代表性的物料时进行测试。 B、测试用的仪器仪表必须在检定周期内或经过有关部门校验。 C、测试工作应在感应熔炼炉的一个完整的生产周期内进行，即物料入炉至出炉的全部时间；并宜 选择在炉子两次大修中期进行测试。 7测试项目与方法 表3测试项目与方法 符号 单位 测点位置 测试方法及测试仪器 取值原则测试数据 测试项目 距炉壁 用温度计测出测试开始至结束的数次 取平均 环境温度 c th 米处 温度 值 取小数点 好用变压 用电量 N kw.h 采用三相电能表累计计算 后两位 器二次创 用磅称直接称量 实际值 物料的质量 n kg 物料的入炉温度 tR 用弯曲热电偶或接触式温度计直接测 表面 实际值 定 物料的出炉温度 取平均 c 炉体外壳 按每平方米4点·用点温计测定 炉体表面温度 tLs 值 m2 炉体外壳 取炉子设计尺寸计算或实测值 实际值 炉体表面积 s 炉体砌筑 取炉子设计尺寸计算 实际值 炉体蓄热体积 VL m3 部分 YS/T121--3-92 续表3 符号 单位 测点位置 测试方法及测试仪器 取值原则测试数据 测试项目 i层砌体在开始升 取内、外 tLR 硼体内外 温时温度 c 用热电偶或接触式温度计测定 表面平 i层砌体在热稳定 表面 均值 tLc 状态时温度 取工艺测 用炉子上的测温仪表测定 实际值 炉温度 tw c 量点 冷却水管 实际值 冷却水流量 Vs m3 用流量计或容积法测定 道 LiR 冷却水进 取平均 冷却水进口温度 C 用温度计测定 值 出口处 冷却水出口温度 tic 开启炉门及孔隙 炉门及各 m2 测量炉门及孔隙的长、宽计算 实际值 面积 孔隙处 开启炉门及孔隙 s 用秒表测定 实际值 TK 时间 炉门及孔隙辐射 用光学高温计测定 实际值 温度 炉渣 用衡器称量 实际值 炉渣的质量 mz kg 炉渣出炉温度 炉渣 用弯曲热电偶测定 实际值 tzc 炉用变压器额定容量 Se kVA 查变压器铭牌 铭牌值 空载额定铭牌功率 PxH kw 铜损额定铭牌功率 Pe kW 变压器二次平均 二次侧线 A 用电流表测定 平均值 lo 电流 路 线路 实测或查设计图纸 实际值 短网长度 L 短网截面积 mm2 线路 实测或查设计图纸 实际值 s 2.mm/m 按短网材质查表 查表值 短网电阻系数 p 测试周期 采用种(表)累计 实际值 T h 炉子上有固定仪表的每半小时记录一 各项目测试次数 次，没有固定仪表的每一小时测定一次 热平衡计算方法 表4热平衡计算表 序号 目 符号 依据或计 算公式 数据 项 单 位 8.1 热收入项 8.1.1 电热热量 QDR KJ/t Qox=3600.N/mc 测试周期内耗电量 N kw.h 实测 8.1.1.1 8.1.1.2 出炉物料的质蛋 mc 实测 YS/T121-3-92 续表4 依据或计算公式 数据 符号 单位 项 日 金属氧化放出的热量 QYh KJ/t Q=qyH.m/mc 8.1.2 mc 实测 8.1.2.1 出炉物料的质量 t Am kg 即金属烧损量，按统计值计算 8.1.2.2 被氧化金属质量 KJ/kg 查表 8.1.2.3 金属氧化时的放热常数 qYH 8.2 热支出项 Qwp KJ/t Qwp=1000[C..(tR.-tg）+qw+Cwe(tc—tR）] 8.2.1 出炉物料带出的物理热量 物料的入炉温度 c 实测 8.2.1.1 tr tir c 查表 8.2.1.2 物料的熔化温度 物料的过热温度 c 实测(即为物料的出炉温度) 8.2.1.3 tc 物料熔化前平均比热 Cwr KJ/kg.C 根据物料从入炉到熔化间的平均温度查表 8.2.1. 4 Cwe KJ/kg.C 根据物料从熔化到过热间的平均温度查表 8.2.1.5 物料熔化过热后平均比热 KJ/kg 查表 8.2.1.6 金属熔化潜热 qw Qzo -m:C(tzc-tu)/me 炉渣带出的物理热量 QzD 8.2.2 KJ/t 1种炉渣成分的质量 kg 对炉渣进行分析后得出 8.2.2.1 met 1种炉渣成分平均比热 Ca KJ/kg.C 根据炉渣成分和从环境温度到出炉温度的平均 8.2.2.2 值查表 实测 8.2.2.3 炉渣的出炉温度 tzc ℃ 实测 8.2.2.4 环境温度 ta 炉体表面散热量 Q is KJ/t 8.2.3 实测 8.2.3.1 出炉物料的质量 me t h 实测 8.2.3.2 测试周期 T m2 实测 8.2.3.3 i部炉体表面散热面积 Si 1部炉体表面平均热流 KJ/m*.h 用热流计测定或按下式计算 8.2.3.4 q: 100 tu) 炉壳表面黑度 查表 8.2.3.5 e i部炉体表面平均温度 tun c 实测 8.2.3.6 8.2.3.7 对流给热系数 ap KJ/m².h.C ap=A(tuath)1/4 散热系数 A 散热面向上时A=11.71.散热面向下时 8.2.3.8 A=6.27.散热面垂直时A=9.20 炉体蓄热热量 Qix KJ/t 8.2. 4 Vu m3 实测 8.2. 4.1 1层砌体材料的体积 kg/m3 查表 8.2.4.2 i层砌体材料的密度 Pi 8.2.4.3 达到热稳定状态时i层砌体 tLe 实测 平均温度 8.2.4. 4 开始升温时1层砌体的平均 c 实测 tuR 温度 KJ/kg.C 查表 8.2.4.5 砌体在温度tuc时的平均比 C. 热 KJ/kg.C 查表 8.2.4.6 砌体在温度tR时的平均比 CR 热 YS/T121-3-92 续表4 符号 单位 依据或计算公式 数据 序号 项 目 8.2.5 开启炉门及孔隙辐射热损 QMP KJ/c Q ip= 100 100 me 失 ZsuOut c 实测 8.2.5.1 炉门及孔隙辐射温度 tp Su m2 实测 8.2.5.2 开启炉门及孔隙面积 角度系数 查表 8.2.5.3 8.2.5.4 开启炉门及孔隙时间 ti h 实测 8.2.6 炉门及孔隙逸气热损失 Q"r KJ/t Qiny=c,VotyTm/me 逸出气体温度 tyi ℃ 实测 8. 2. 6.1 8.2.6.2 Cv: KJ/m².℃ 根据逸出气体的温度查表 逸出气体比热 8.2.6.3 开启炉门及孔隙时间 TM h 实测 2400 2gH(rx-ro) 8. 2. 6.4 炉门及孔隙逸气量 Vo m/h Vo- μ. B. H 1+Pty TQ 流量系数 厚墙μ=0.82.薄墙=0.62，-般取μ=0.7 8.2.6.5 8.2.6.6 8. .m 实测 炉门及孔隙宽度 实测 8.2.6.7 零压线以上至炉门顶高度 H m 8.2.6.8 气体膨胀系数 β 1/℃ β=1/273 8.2.6.9 空气的密度 kg/m 根据环境温度查表 It 8.2.6.10 炉气的密度 ro kg/m3 根据逸出气体温度查表 8.2.7 冷却水带走热量 QsD KJ/t QsD=VsCs(tsc-tsR)/mc Vs ma 实测 8.2.7.1 冷却水流量 8.2.7.2 KJ/m.C 根据冷却水入口和出口温度的平均值查表 冷却水平均比热 Cs c 实测 8.2.7.3 冷却水入口温度 tsR c 实测 8.2.7. 4 冷却水出口温度 8.2.