4. Расход углерода, окиси углерода и водорода на восстановление

   1. Определение доли кислорода непрямого восстановления, отнимаемого окисью углерода

(73)

где О_2(i),CO=0,5∙V_CO∙η_CO и О_2(i),Н2=0,5∙V_Н2∙η_Н2 – количество кислорода непрямого восстановления, отнимаемого соответственно оксидом углерода и водородом;

η_CO и _Н2 – степень использования соответственно оксида углерода и водорода;

ε – принимаем равным 1,2.

2. Определение степени непрямого восстановления

(74)

Общее количество кислорода отнимаемого прямым путем:

(75)

Расход углерода на прямое восстановление по реакции МеО+С=Ме+СО:

(76)

Общее количество кислорода, отнимаемого непрямым путем:

(77)

В том числе:

(78)

(79)

Расход окиси углерода и водорода на непрямое восстановление по реакциям:

МеО+СО=Ме+СО₂; МеО+Н₂=Ме+Н₂О:

(80)

(81)

Результаты расчета представлены в таблице 13.

Таблица 13

Расчет расхода С, СО и Н₂, кг (м³)/100 кг материала

Параметр	Агломерат	Флюс	Кокс
Кол-во О2 отнятого прямым путем	16,23∙0,133+0,628	0,4,856*0,133+2,346	0,226∙0,133+0,074
О2(d)	2,786	2,292	0,104
Кол-во отнятого косвенным путем	24,259-2,786	7,977-2,292	0,413-0,104
О2(i)	21,473	5,685	0,309
В том числе О2(i),СО	21,473*0,756=16,294	5,685*0,756=4,298	0,309*0,756=0,234
О2(i),Н2	5,239	1,387	0,075
Расход СО на прямое восстановление	2,786*12/16	2,292*12/16	0,104*12/16
С(d)	2,09	1,719	0,078
Расход СО на косвенное восстановление	16,234*22,4/16	4,298*22,4/16	0,234*22,4/16
СО(i)	22,728	6,017	0,328
Расход Н2 на косвенное восстановление	5,239*22,4/16	1,387*22,4/16	0,075*22,4/16
Н2(i)	7,335	1,942	0,105

4. Определение теплоотдачи углерода кокса, сгорающего у фурм

4. Определение теплоотдачи, расходуемой на прямое восстановление

По реакции: МеО+С=Ме+СО

(83)

4. Определение теплоотдачи окиси углерода и водорода, расходуемых на косвенное восстановление

По реакциям: МеО+СО=Ме+СО₂;

МеО+Н₂=Ме+Н₂О.

(84)

(85)

где W_CO и W_H2 – теплоты сгорания оксида углерода и водорода, кДж/м³.

4. Определение тепловых характеристик компонентов доменной шихты

При расчете тепловых эквивалентов и составлении трех балансовых уравнений в окончательном виде учитываем следующие обстоятельства:

а) углерод прямого восстановления не доходит до воздушных фурм (окисляется кислородом шихты) и, следовательно, потеря тепла составляет q_C–q_C(d). Поэтому тепловой эквивалент каждого материала уменьшается на величину С_(d)∙q_C–q_C(d)∙0,01, кДж/кг.

б) в уравнении теплового баланса не учитывается углерод, переходящий в чугун. В связи с этим расход кокса, определяемый решением системы уравнений следует увеличить на . Соответственно надо внести изменения В уравнения материального баланса: по выходу чугуна на величину ; по основности шлака – на величину .

Тепловой эквивалент каждого компонента шихты, с учетом сказанного выше, кДж/кг материала:

(86)

где С – содержание углерода в материале, %.

кДж/кг (87)

кДж/кг (88)

кДж/кг(89)

Подставив данные в уравнение (19) получим:

2312,98*А+2424,10*Ф-12619,58*К=0