Расход угля, воздуха и состав отходящих газов

Расход топлива при плавке в отражательной печи принимается по практически достигнутым коэффициентам (10,5-17,0 % от веса твердой шихты [1, 6]). Если они почему-либо вызывают сомнение, то для проверки проводится расчет теплового баланса.

В основном на величину расхода топлива влияют следующие обстоятельства:

1) Качество форсунок и их обслуживание.

2) Форсирование процесса горения (ввод горячего воздуха, обогащение дутья кислородом, ввод воздуха под давлением и т.д.).

3) Характер шихты и степень её подготовленности к плавке.

4) Вид топлива и его качество (калорийность, зольность, содержание летучих веществ).

Для нашего примера (топливо – пылевидный уголь) принимаем расход угля – 12% от веса твердой шихты.

Состав угля [8]:

	С			S		Зола	Влага
Состав рабочего топлива, %	75,0	4,2	2,0	0,4	3,4	7,0	8,0

Как видно из таблицы 5, масса шихты равна 198,18 кг, включая 70,1 кг конвертерного шлака. Часть этого шлака заливается в печь в жидком виде, часть поступает в виде дробленых корок. Уголь на жидкий шлак не затрачивается. Небольшой затратой тепла для поддержания его в расплавленном состоянии и подогрева до температуры выпускаемого шлака обычно пренебрегают.

Примем, что 10 % общего количества конвертерного шлака, или 7,01 кг, поступает в виде холодных корок. Тогда общая масса твердой шихты равна:

198,18 – 70,1 + 7,01 = 121,07 кг,

а расход подсушенного угля составит 14,53 кг.

Перед поступлением в мельницу уголь подсушивается до содержания 1 % влаги. Тогда состав угля можно записать следующим образом:

	С			S		Зола
%	80,7	4,5	2,2	0,4	3,7	7,5
Кг	11,73	0,65	0,32	0,06	0,54	1,09	0,15

Состав золы угля		CaO
%	43,0	5,0	24,0	28,0
Кг	0,47	0,05	0,26	0,3

Для расчета количества воздуха необходимо определить количество кислорода, расходуемое на реакции:

(2)

Оно равно 36,54 кг. Также 43,01 кг ; 5,85 кг ; 0,12 кг .

Из 36,54 кг следует вычесть 0,54 кг , содержащегося в топливе:

36,54 – 0,54 = 36 кг .

По количеству кислорода легко рассчитать количество воздуха (23 % и 77 % по массе и 21 % и 79 % по объёму; 1м³ воздуха весит 1,293 кг) [9]:

по массе:

36 кг – 23 %

Х кг – 100 %

кг воздуха.

156,52-36=120,52 кг

по объему:

1 моль - 44 г - 22,4 л

43,01 кг - Х

Х=21,9

18 г - 22,4 л

5,85 кг - Х

Х=7,28

По результатам обсчета реакций (2) можно составить таблицу 7 – теоретический состав отходящих газов (без учёта таблицы 6).

Таблица 7 – Теоретический состав отходящих газов (по топливу)

Компоненты	кг	% (мас.)	м^3	% (объёмн.)
	43,01	25,37	21,9	17,43
	5,85	3,45	7,28	5,8
	0,12	0,07	0,042	0,03
	120,52	71,11	96,42	76,74
Итого	169,5	100,00	125,64	100,00

Добавим в таблицу 6 все рассчитанные данные и составим полный материальный баланс отражательной плавки огарка (таблица 8).

В качестве топлива используются также мазут, природный газ. Их количество, расход воздуха, состав отходящих газов рассчитывается тем же методом.

На состав конечных продуктов больше всего влияет состав шихты. Если ведётся плавка не огарка, а сырого концентрата, то, зная протекающие в печи реакции, можно рассчитать степень десульфуризации и ориентировочный состав штейна. Имея таблицу рационального состава концентрата, можно легко определить его десульфуризацию от разложения высших сульфидов при нагревании [2].

Компонент	Приход, кг	Итого	Расход, кг	Итого
Огарок	Конверт шлак	Кварц	Известняк	Топливо	Воздух	Штейн	Шлак	Отход.газы, угар, пыль
Cu	19,00	1,47	-	-	-	-	20,47	19,67	0,7	0,1	20,47
Fe	40,00	34,00	0,46	0,16	0,21	-	64,83	36,26	28,47	0,1	64,83
S	35,00	1,19	-	-	0,06	-	36,25	20,045	-	16,205	36,25
Zn	0,70	0,35	-	-	-	-	1,05	0,32	0,73	-	1,05
	5,00	16,30	16,44	0,60	0,47	-	38,81	-	38,61	0,2	38,81
	2,50	2,80	0,88	0,12	0,26	-	6,56	-	6,44	0,12	6,56
CaO	0,60	0,70	0,24	3,83	0,05	-	5,42	-	5,38	0,04	5,42
	-	-	-	-	0,63	36,00	36,63	3,9	8,00	0,165	12,215
C	-	-	-	-	11,73	-	11,73	-	-	-	-
	-	-	-	-	0,65	-	0,65	-	-	-	-
	-	-	-	-	0,32	120,52	120,84	-	-	120,84	120,84
	-	-	-	-	0,15	-	0,15	-	-	6,00	5,85
	-	-	-	-	-	-	-	-	-	43,91	43,91
	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,12	0,12
MgO	0,80						0,8		0,8	-	0,8
Проч.	6,40	13,29	1,98	3,37	-	-	25,04	-	13,02	-	13,02
Итого	100,00	70,10	20,00	8,085	14,53	156,52	369,23	80,18	102,15	186,9	369,23

Таблица 8 – Материальный баланс отражательной плавки огарка

Дата добавления: 2015-08-09