Читайте также:
|
|
=[152,83∙0,0029∙ + 2,32∙0,0004∙
+0,50∙0,0295∙
+ 0,50∙0,0000∙
+ 0,10∙0,0077∙
+ 0,30∙0,0123∙
- 26,35∙(0,0043∙
] ∙
= 0,054 м3
кислород оксидов фосфора, м3
V O p = M O
p∙
= [ M рс∙(P2O5)рс + M жр∙(P2O5)жр+ M кш∙(P2O5)кш + M ск∙(P2O5)ск+ M св∙(P2O5)св+ M тш∙(P2O5)тш + M к∙(P2O5)к]∙
∙
=[152,83∙0,0006 + 2,32∙0,0008 + 0,50∙0,0079 + 0,50∙0,0019 + 0,10∙0,0005 + 0,30∙0,0019 +42,37∙0,1120∙0,0058] ∙
∙
= 0,051 м3
кислород оксида кремния, из которой кремний восстанавливается и переходит в чугун, м3
V O SiO
= M O
SiO
∙
= [Si]∙
∙
= 0,58∙
= 0,464 м3
кислород флюсов и летучих кокса определяется из условия, что в летучих содержится 0.3 % СО2 (в пересчете на кокс), м3
V O фл = M O
фл∙
= М к∙(CO2)к∙
∙
= 42,37∙0,003∙
= 0,065 м3
или в кг
М O фл = V O
фл ∙
= 0,065 ∙
= 0,09 кг
Итого количество кислорода шихты, переходящего в газ, м3
V O ш = V O
Fe + V O
Mn + V O
P + V O
SiO
+ V O
ФЛ = 27,082 + 0,054 + 0,051 + +0,464 + 0,065 = 27,716 м3
или в кг
М O ш = V O
ш ∙
= 27,716 ∙
= 39,59 кг
Углерод прямого восстановления
При прямом восстановлении на 1 атом кислорода тратится 1 атом улерода C + (1/2)O2 = CO, т.е. количество углерода затраченного на восстановление составит, кг
C = O
∙
Предполагается, что половина кислорода флюса и летучих кокса не принимает участие в восстановительных процессах. Тогда кислород отнятый прямым путем равен, кг
O = М O
ш ∙ R
-
∙ М O
фл = 39,59 ∙ 0,28 – 0,5 ∙ 0,09 = 11,04 кг
C = O
∙
= 11,04 ∙
= 8,28 кг
Углерод, сжигаемый на фурмах
С Ф = С к - С - [С]
где
С к, С и [С] - количество углерода соответственно в коксе, на прямое восстановление и в чугуне.
С Ф = 42,37 ∙ 0,8756 – 8,28 – 4,95 = 23,869 кг
Количество кислорода, необходимое для сжигания углерода кокса у фурм
(C + (1/2)O2 = CO), м3:
О д = С Ф ∙ = 23,869 ∙
= 22,278 м3
Количество кислорода в единице дутья:
О 'д= =0,29 ∙ (1- 0,015) + 0,5 ∙ 0,015 = 0,2932 м3О2/м3 дутья
Количество азота в единице дутья:
N 'д = = (1 - 0,29) ∙ (1 - 0,015) = 0,6994 м3N2/м3 дутья
Необходимое количество влажного дутья, м3:
Vд ,вл = О д / О 'Д = 22,278/0,2932 = 75,995 м3
В дутье содержится влаги:
V вл = V д,вл ∙ = 75,995 ∙ 0,015 = 1,14 м3 H2O
или
M вл = 1,14 ∙ = 0,85 кг
Количество сухого дутья, м3:
V д = V д,вл - V вл = 75,995 - 1,14 = 74,854
Количество кислорода в сухом дутье:
V O сух,д = V Д ∙ ω = 74,854 ∙ 0,29 = 21,708 м3
или
М O сух,д = 21,708 ∙
= 31,011 кг
Количество азота в сухом дутье:
V N сух,д = V д ∙ (1 - ω) = 74,854 ∙ 0,71 = 53,147 м3
или
М N сух,д = 53,147 ∙
= 66,434 кг
Масса дутья, кг:
M д,вл, = M вл + М O сух,д + М N
сух,д = 0,85 + 31,011 + 66,434 = 98,295 кг
Количество свободного водорода и метана в коксе.
Состав летучих меняется практически мало.
СН4к = 0,40 % и Н2к = 0,40 %.
Количество метана колошникового газа:
СН4кг = М к∙ СН4к = 42,37 ∙ 0,004 = 0,17 кг
или
V СН кг = 0,17 ∙
= 0,237 м3
Количество водорода колошникового газа Н2 без учета вдуваемого природного газа:
Н2кг = М Н к + М Н
д + М Н
гидр - М Н
восст
Количество водорода, вносимого в печь коксом
М Н к = М к ∙ Н2к = 42,37 ∙ 0,004 = 0.17 кг
или
V Н к = 0,17 ∙
= 1,898м3
Количество водорода, вносимого в печь гидратной водой
По условиям плавки 30% внесенной в печь гидратной воды разлагается с получением водорода:
М Н Огидр = 0,3∙(М рс∙Н2Орс + М жр∙Н2Ожр + М кш∙Н2Окш + М ск∙Н2Оск + М св∙Н2Осв + М тш∙Н2Отш) =0,3 ∙ (152,83 ∙ 0,0000 + 2,32 ∙ 0,0000 + 0,50 ∙ 0,0000 + 0,50 ∙ 0,0000 + 0,10 ∙ 0,0000 + 0,30 ∙ 0,0116) = 0,001 кг
с образованием водорода М Н гидр = М Н
Огидр ∙
= 0,001 ∙
= 0,0001 кг
или
V Н гидр = 0,0001 ∙
= 0,001 м3
Количество водорода, вносимого в печь дутьем
М Н д = Vвл ∙
= 0,878 ∙
= 0,10 кг
или
V Н д = 0,10 ∙
= 1,093 м3
Степень использования водорода в восстановительных процессах по условиям плавки составляет 40% (ηH2), т,е, 60% водорода, поступающего в печь, переходит в колошниковый газ:
М Н кг = (1 - η H
)∙(М Н
к + М Н
д + М Н
гидр) =
= (1 - 0,40)∙(0,17 + 0,10 + 0,00) = 0,160 кг
или
VН кг = 0,16 ∙
= 1,795 м3
Количество водорода, израсходованного на восстановление без учета природного газа
М Н восст = η H
∙(М Н
к + М Н
д + М Н
гидр) = 0,40∙(0,17 + 0,00 + 0,10 + 0,00) = 0,11 кг
или
V Н восст = 0,11 ∙
= 1,197 м3
Количество водорода, израсходованного на восстановление с учетом природного газа
V (H )восст = V (H
)восст,прг
+ V Н
восст = 9,676 + 1,197 = 10,873 м3
Количество водорода колошникового газа с учетом природного газа
V (H )кг, = V (Н
)пгкг, + V Н
кг = 14,514 + 1,795 = 16,309 м3
или
М (H )кг, = 16,309 ∙
= 1,46 кг
Количество кислорода шихты, отнятого водородом при восстановлении
В процессе восстановления окислов каждый моль Н2 отнимает 0,5 моля кислорода по реакции FeO + H2 = Fe + H2O, тогда
V O H
= 0,5 ∙ V (H
)восст = 0,5 ∙ 10,873 = 5,436 м3
Количество диоксида углерода в колошниковом газе
V (CO )кг = (V O
ш - V O
фл - V O
H
)∙2∙ R i + V O
фл∙ R i =
= (27,716- 0,065 - 5,436) ∙2∙0,72 + 0,065 ∙ 0,72 = 32,036 м3
или
М CO кг = 32,036 ∙
= 62,93 кг
Количество монооксида углерода (СО), переходящего в колошниковый газ без учета природного газа
Газифицируется углерода шихты без учета природного газа C г = C к + C фл – [C] = 42,37 ∙ 0,8756 + 0,09 ∙ - 4,95 = 32,18 кг
Количество углерода монооксида углерода без учета природного газа С СО = С г - С СО = 32,18 - 62,98 ∙
= 15,01 кг
Количество монооксида углерода газа без учета природного газа М CОкг = С СО ∙ = 15,01 ∙
= 35,02 кг
или
V CОкг = 35,02 ∙ = 28,012 м3
Количество монооксида углерода с учетом природного газа V (СО)кг = V (СО)прг + V CОкг = 12,122 + 28,012 = 40,135 м3
или
М (СО)КГ = 40,135 ∙ = 50,17 кг
Количество азота колошникового газа
V (N )кг = V (N
)прг
+ V N
сух,д = 14,631 + 53,147 = 67,778м3
или
М (N )кг = 67,778 ∙
= 84,722 кг
Состав колошникового газа, %
Содержание в газе | CO2 | CO | N2 | H2 | CH4 | Сумма |
кг | 62,93 | 50,17 | 84,722 | 1,46 | 0,17 | 199,452 |
м3 | 32,036 | 40,135 | 67,778 | 16,309 | 0,237 | 156,495 |
% | 20,94 | 26,21 | 42,04 | 10,65 | 0,15 | 100,00 |
Проверка степени непрямого восстановления
где β = O 'д/ N 'д = 0,2932 / 0,6994 = 0,4192; R i = 0,736
6. Материальный баланс плавки
Задано | кг | Получено | кг |
Агломерат АГЦ-3 | 99,34 | Чугун | 100,00 |
Окатыши КостГОКа | 53,49 | Шлак | 26,35 |
Руда михайловская | 2,32 | Газ | 199,45 |
Шлак конвертерный | 0,5 | Пары воды | 8,74 |
Скрап мартеновский | 0,5 | ||
Шлак сварочный | 0,0 | ||
Шлак титанистый | 0,2 | ||
Кокс | 42,57 | ||
Природный газ | 8,85 | ||
Дутье для сжигания углерода кокса и ПУТ | 98,295 | ||
Дутье для сжигания природного газа | 27,767 | ||
ИТОГО | 333,832 | ИТОГО | 334,54 |
Невязка баланса (333,83 - 334,54) ∙ 100/ 333,83 = - 0,213 %
7. Тепловой баланс плавки
Тепловой баланс доменной плавки сводим по методу диссоциаций на 1 кг чугуна.
Дата добавления: 2015-07-18; просмотров: 149 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Расчет доменной плавки 3 страница | | | Расход тепла |