10. Расчет количества дутья.

Состав влажного дутья;

При полной диссоциации влаги дутья по реакции Н₂О = Н₂ + 0,5О₂ образуется водород и кислород, содержание которых можно рассчитать следующим образом:

Содержание кислорода:

%;

Содержание азота: %;

Содержание водорода:

%;

Потребность кислорода дутья на сжигание углерода кокса (2С + О₂ = 2СО)

м³

(22,4 – объем 1000 молей О₂, м³).

Кислород, вносимый коксом:

м³.

Общий расход дутья, потребный на выплавку 100 кг чугуна:

м³.

11. Количество кислорода, вносимого оксидами железа;

вносится Fe₂O₃ агломератом и коксом:

кг;

вносится FeO агломератом:

кг;

вносится кислорода оксидами железа:

кг.

Переходит кислорода в шлак с FeO:

кг.

Кислород, участвующий в реакции FeO + C = Fe + CO:

кг.

Кислород, участвующий в реакциях косвенного восстановления железа:

кг.

12. Баланс водорода:

образуется водорода при горении природного газа (см. табл. 9):

м³;

образуется водорода при разложении Н₂О дутья:

м³;

поступает водорода из кокса:

м³;

всего образовалось водорода в печи:

м³;

израсходовано водорода на косвенное восстановление Fe:

на основании практических данных принимаем, что 1/3 часть водорода, образовавшегося в печи, участвует в реакциях косвенного восстановления железа:

м³;

израсходовано водорода на образование СН₄ (С + 2Н₂ = СН₄):

м³;

переходит водорода в колошниковый газ:

м³.

13. Баланс окиси углерода в печи:

образуется СО при горении природного газа (см. табл. 9):

м³;

образуется СО при горении углерода кокса (С+ 0,5О₂ = СО),

м³;

поступает СО с коксом:

м³;

образуется СО в реакциях прямого восстановления:

м³;

всего образуется СО в печи:

м³;

расходуется СО по реакциям косвенного восстановления Fe:

м³;

переходит СО в колошниковый газ:

м³.

14. Баланс двуокиси углерода:

образуется СО₂ в реакциях косвенного восстановления:

м³;

переходит СО₂ из кокса:

м³;

образуется СО₂ при разложении известняка:

м³;

переходит СО₂ в колошниковый газ:

м³.

15. Баланс влаги.

Образуется Н₂О от реакций восстановления Fe водородом:

м³;

Поступает влага из агломерата:

м³;

Поступает влага из кокса:

м³;

Поступает влага из известняка:

м³;

Всего образуется влаги в печи:

м³.

кг.

16. Баланс азота:

поступает азот из дутья:

м³;

поступает азот из кокса:

м³;

всего поступает азота в колошниковый газ:

м³.

17. Количество и состав колошникового газа:

Таблица 10

Состав	СО2	СО	N2	Н2	СН4	
м3	30,434	40,834	80,878	21,975	0,496	174,617
%	17,43	23,38	46,32	12,59	0,28	100

По расчетным содержаниям СО и СО₂ в колошниковом газе можно ориентировочно судить о правильности выполненного расчета. Сумма СО + СО₂ должна быть в пределах 39 42 % , а содержание СО₂ –1420 %.

Расчет материального баланса плавки.

18. Расчет массы дутья:

Плотность дутья:

Масса влажного дутья:

кг.

19. Расчет массы природного газа:

плотность природного газа:

масса природного газа:

кг.

20. Расчет массы колошникового газа:

плотность колошникового газа:

масса колошникового газа:

кг.

21. Расход шихты с учетом выноса пыли и влаги в колошник:

расход агломерата:

кг;

расход кокса:

кг;

расход известняка:

кг.

22. Вынос колошниковой пыли:

пыль агломерата:

кг;

пыль кокса:

кг;

пыль известняка:

кг;

всего пыли:

кг.

23.Окончательный состав чугуна:

Таблица 11

Состав	Fe	Si	Mn	C	S	P	
Масса, кг	94,7	0,6	0,731	4,03	0,055	0,065	100,181

24.Сводная таблица материального баланса:

Таблица 12

Задано	Масса, кг	Получено	Масса, кг
Агломерат	181,063	Чугун	100,181
Кокс	40,068	Шлак	41,378
Известняк	4,570	Колошниковый газ	214,255
Дутье	140,611	Пыль	5,801
Природный газ	11,460	Влага	15,954
		Mn3O4	0,203
	377,772		377,772

Невязка материального баланса доменной плавки составляет:

%.

Допустимая невязка баланса до 0,5%.