
- •Введение
- •Выбор исходных данных для расчета
- •Расчет шихты
- •В чугуне содержится железа и кремния
- •Расход агломерата на выплавку 100 кг чугуна.
- •3. Расчет количества шлакообразующих, вносимых агломератом и коксом.
- •Расчет количества серы.
- •Распределение марганца в плавке.
- •Масса FeO в шлаке:
- •Количество и состав конечного шлака:
- •Проверка основности шлака:
- •Расчет состава и количества колошникового газа.
- •Баланс углерода.
- •10. Расчет количества дутья.
- •11. Количество кислорода, вносимого оксидами железа;
- •12. Баланс водорода:
- •Расчет материального баланса плавки.
- •Тепловой баланс доменной плавки
- •25. Приход теплоты. Приход теплоты в доменную печь определяется по формуле
- •26. Расход теплоты
- •27. Тепловой баланс доменной плавки
- •28. Коэффициент полезного действия тепла:
Расчет количества серы.
Вносится сера материалами шихты:
=0,687
кг
Исходя из практических данных, сера переходит в шлак от 88% до 95% от поступаемой в печь (принимаем 92%).
Переходит серы в шлак:
=0,632
кг
Переходит серы фактически в чугун:
=0,055
кг.
Распределение марганца в плавке.
Поступило марганца в печь с материалами шихты:
=
=1,463 кг
По практическим данным, в чугун восстанавливается 40-60% марганца (принимаем 50%), улетучивается через колошник 5-10 % марганца (принимаем 10%), остальной марганец переходит в шлак в виде МпО;
Переходит марганца в чугун:
=0,731
кг.
Улетучивается марганца через колошник:
=0,146
кг.
Улетучивается марганца через колошник в виде Мп3О4:
=0,203
кг.
Переходит марганца в шлак в виде МпО:
=0,756
кг.
Вносится кислорода оксидами марганца сырых материалов:
==0,427
кг.
Уходит кислорода в МпО шлака и Мп3О4 через колошник:
=0,227
кг.
Кислород оксидов марганца, участвующий в восстановлении:
=0,2
кг.
Масса FeO в шлаке:
=0,199
кг.
Количество и состав конечного шлака:
Таблица 7
№ |
Составляющие шлака |
кг |
% |
1 |
|
16,365 |
39,55 |
2 |
|
2,151 |
5,2 |
3 |
|
19,120 |
46,21 |
4 |
|
2,155 |
5,21 |
5 |
|
0,755 |
1,83 |
6 |
|
0,199 |
0,48 |
7 |
|
0,632 |
1,53 |
ИТОГО |
41,377 |
100 |
Примечание: *считается, если в шихту добавляется флюс.
Проверка основности шлака:
Расчет состава и количества колошникового газа.
Баланс углерода.
Вносится углерода коксом:
=33,197
кг.
Растворяется углерода в чугуне:
=4,03
кг.
Расходуется углерода на образование СН4:
=0,266
кг.
9.1.Образуется и переходит в колошниковый газ СН4 (С + 2H2 = CH4)
=0,496
м3.
Остальная масса углерода, вносимого коксом, расходуется на прямое восстановление оксидов и окисляется дутьем.
9.2.Расход углерода и образование СО в реакции прямого восстановления;
восстанавливается железо по реакции прямого восстановления:
=33,145
кг;
расходуется углерода кокса на восстановление железа (FeO + C = Fe + CO)
=7,103
кг;
образуется СО при восстановлении железа:
=16,573
кг;
расходуется углерода кокса на восстановление марганца (MnO + C = Mn + CO):
=0,150
кг;
образуется СО при восстановлении марганца:
=0,350
кг;
расходуется углерода на восстановление кремния (SiO2 + 2C = Si + 2CO):
=0,514
кг;
образуется СО при восстановлении кремния:
=1,2
кг;
поступаетР2О5 с шихтовыми материалами в печь:
фактически переходит фосфора в чугун:
кг.
расходуется углерода на восстановление фосфора (Р2О5 + 5С = 2Р+ 5СО):
кг.
образуется СО при восстановлении фосфора:
кг.
Результаты расчетов сведены в таблицу 8.
Таблица 8
Элемент |
Расход углерода, кг |
Образование СО, кг |
Fe |
7,103 |
16,573 |
Mn |
0,150 |
0,350 |
Si |
0,514 |
1,200 |
P |
0,063 |
0,147 |
ИТОГО |
7,830 |
18,270 |
Количество углерода кокса, окисляемого дутьем до СО:
кг.
9.3. Расчет горения природного газа:
расход кислорода на горение СН4 (СН4+ 0, 5О2 = 2Н2 + СО)
м3;
образуется водорода при горении СН4 природного газа:
м3;
образуется окиси углерода при горении СН4 природного газа:
м3;
Аналогично производится расчет для остальных составляющих природного газа. Результаты расчетов сведены в таблицу 9.
Таблица 9
Соединение |
Содержание в природном газе, % |
Реакция |
Расход кислорода, м3 |
Образование |
|
Н2, м3 |
СО, м3 |
||||
СН4 |
94,0 |
СН4 + 0,5 О2 = 2Н2 + СО |
7,05 |
28,2 |
14,10 |
С2Н6 |
4,0 |
С2Н6 + О2 = 3Н2 + 2СО |
0,6 |
1,8 |
1,20 |
С3Н8 |
2,0 |
С3Н8 + 1,5О2 = 4Н2 +3СО |
0,45 |
1,2 |
0,90 |
ИТОГО |
100 |
|
8,10 |
31,20 |
16,20 |