Министерство образования Украины

================

Государственная металлургическая академия Украины

=========================================

РАСЧЁТЫ БАЛАНСОВ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Методические указания по дисциплинам «Теория доменного процесса», «Металлургия чугуна», «Производство чугуна» для студентов специальностей 7.090401, 7.090403, 7.090103, 7.050107.

Днепропетровск ГметАУ 1999

Министерство образования Украины

==============

Государственная металлургическая академия Украины

=========================================

РАСЧЁТЫ БАЛАНСОВ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Методические указания по дисциплинам «Теория доменного процесса», «Металлургия чугуна», «Производство чугуна» для студентов специальностей 7.090401, 7.090403, 7.090103, 7.050107.

Утверждено

на заседании кафедры

металлургии чугуна.

Протокол № 12 от 22.02.99

Днепропетровск НметАУ 1999

УДК 669.162.1(07)

Расчёты балансов доменной плавки. Методические указания по дисциплинам «Теория доменного процесса», «Металлургия чугуна», «Производство чугуна» для студентов специальностей: 7.090401, 7.090403, 7.090103, 7.050107. - Днепропетровск: НМетАУ, 1999. - 23 с.

В методических указаниях приведены схемы расчётов расхода кокса на выплавку чугуна, состава рудной части шихты, количества и состава шлака, количества дутья, количества и состава колошникового газа, материального и теплового балансов доменной плавки.

Предназначены для студентов специальностей: 7.090401 – металлургия чёрных металлов, 7.090403 – литейное производ-ство чёрных и цветных металлов, 7.090103 – композиционные порошковые материалы, покрытия, 7.050107 – экономика предприятия.

Автор: А. К. Тараканов, докт. техн. наук, проф.

Ответственный за выпуск В. В. Бочка, канд. техн. наук, доц.

Рецензент И. В. Лысенко, докт. техн. наук, проф.( ГМетАУ)

Редактор А.Ю. Сосонная

Используемые обозначения

К - расход кокса на 100 кг чугуна, кг;

А - расход агломерата на 100 кг чугуна, кг;

О - расход окатышей на 100 кг чугуна, кг;

- расход марганцевой руды на 100 кг чугуна, кг;

- содержание соответствующих элементов в чугуне, %;

- степень прямого восстановления железа, доли единицы;

- расход природного газа на 100 кг чугуна, нм³;

и пр. - содержание соответствующих компонентов в природном газе, %;

- содержание в коксе золы, серы, летучих веществ, нелетучего углерода и влаги, %;

, - содержание компонентов в органической массе кокса, %;

- содержание соответствующих газов в летучих веществах кокса, %;

и пр. - содержание соответствующих веществ в золе кокса, %;

- количество углерода кокса, сгорающего у фурм, кг/100 кг чугуна;

и пр. - содержание соответствующих веществ в агломерате, %;

и пр. - содержание соответствующих веществ в окатышах, %;

и пр. - содержание соответствующих веществ в марганцевой руде, %;

- влажность марганцевой руды, %;

_шл - основность шлака, доли единицы;

- вынос из печи в виде пыли кокса, агломерата, окатышей и

марганцевой руды, %;

- содержание соответствующих компонентов в колошниковом газе, %;

- расход дутья, нм³/100 кг чугуна;

- выход колошникового газа, нм³/100 кг чугуна;

- объемы соответствующих компонентов колошникового газа, нм³/100 кг чугуна;

- полезный объем доменной печи, м³;

- суточная производительность печи, тыс.т/ сут;

- содержание кислорода в дутье, %;

- содержание кислорода в сухом дутье, %;

- температура дутья, ⁰С;

- влажность дутья, %.

1. Расчет расхода кокса

Расчет ведется на 100 кг чугуна с помощью формулы А.Д.Готлиба для условий выплавки передельного чугуна на самоплавкой шихте ( без использования сырого известняка) и при следующих допущениях: выход шлака - 40 кг на 100 кг чугуна; содержание фосфора в чугуне - 0.08 %.

К = [

] : .

В этой формуле большая дробь представляет собой тепловой баланс нижней ступени теплообмена в доменной печи, решенный относительно углерода кокса, сгорающего у фурм. Вычисление указанной дроби позволяет определить, сколько углерода кокса нужно сжечь на фурмах для покрытия теплопотребности нижней ступени теплообмена при выплавке 100 кг чугуна. Числитель дроби - это сама величина теплопотребности; знаменатель - это используемая в нижней ступени теплообмена теплота от сжигания у фурм доменной печи 1 кг углерода кокса.

Прочие слагаемые внутри квадратных скобок - это расход углерода кокса на науглероживание чугуна, а также на прямое восстановление железа и примесей чугуна за вычетом углерода, вносимого природным газом.

Вычислению расхода кокса должно предшествовать определение значений ( cтепени развития прямого восстановления железа), а также ( содержания углерода в чугуне) и ( содержания железа в чугуне).

= 0.55  0.0214 ,

где 0.55 - принимаемое исходное значение для плавки без вдувания в до- менную печь природного газа ;

0.0214 - коэффициент влияния расхода природного газа на , вычисленный из предположения, что 40% водорода природного газа участвует в реакциях косвенного восстановления железа из FeO.

% .

Эта формула по существу является уравнением множественной регрессии, полученным на достаточно представительной выборке данных о составе выплавляемого в доменных печах передельного чугуна.

= , %.

В приведенной формуле слагаемое 0.1 - это ориентировочное суммарное содержание фосфора и серы в чугуне ( в процентах ).