1. Задание для разработки исходных данных.

Годовой объем производства чугуна, млн. т…………………………………1.5

Доля агломерата в железорудной части шихты, %...........................................80

Доля окатышей………………………………………………………………….20

Поставщик окатышей…………………………………………………….ССГПО

Источники ЖРМ для производства агломерата………………….Урал-Сибирь

Основность доменного шлака………………………………………………..1,25

Содержание кремния в чугуне, %......................................................................0,8

Температура дутья, *С……………………………………………………….1100

Расход природного газа, м3/т…………………………………………………90

Содержание кислорода в дутье, %.....................................................................26

Влажность дутья, г/м3…………………………………………………………..14

2. Расчет агломерационной и доменной шихты, химического состава агломерата, чугуна и шлака.

2.1. Исходные данные.

Целью данного курсового проекта является разработка количественной технологической схемы производства агломерата для выпуска 2.9 млн. тонн чугуна в год. Регионом для разработки является Центральная часть России.

Шихта для получения агломерата состоит из трех основных частей: железорудный материал (ЖРМ), флюс, твердое топливо.

Используем концентрат: Район КМА (Концентрат магнитной сепарации Стойленского ГОКа). Руду берем Стойленского месторождения ее химический состав, и химический состав концентрата представлен в таблице 1.

В качестве флюса принят известняк Липецкий, химический состав которого представлен в таблице 1.

В справочных данных по химическому составу топлива дается его технический анализ и химический состав золы. В данном случае взят кокс НЛМК. Технический анализ и химический состав золы кокса представлены в таблице 1 и 2 соответственно.

Таблица 1. – Химический состав материалов.

Рассчитываем содержание Fe2O3 в руде, концентрате, коксе.

Fe₂O_3руд = (Fe_руд-(56/72)*FeO_руд)*160/112= (51, 96-(56/72)*5, 14)*160/112) =

= 36,13651

Fe₂O_3конц= (65, 8-(56/72)*26,28)*160/112) = 62,82381

Таблица 2. – Технический анализ кокса

Предприятие	A	S	V	Сн	W
Кемеровский	11,1	0,54	0,8	87,56	3,2

Где A – зола, %;

Сн – содержание нелетучего углерода;

S – сера;

V – летучие;

W – влажность;

Химический состав золы кокса (11,1%) приведен в таблице 3.

Таблица 3. – Химический состав золы кокса

Х имический состав окатышей ССГПО приведен в таблице 4.

Таблица 4. – Химический состав окатышей.

Fe₂О_3ок = (65, 4-56/72*1)*160/112 = 92,317

2.2. Расчет агломерационной и доменной шихты.

Расчет доменной шихты заключается в определении соотношения ее компонентов для получения чугуна заданной марки и шлака заданных свойств. Результаты расчетов являются исходными данными для оценки технико – экономических показателей доменной плавки, определения объемов поставки шихтовых материалов, позволяют довольно точно прогнозировать стоимость получаемого металла.

Основными компонентами доменной шихты являются железорудные материалы, флюсы и твердое топливо. ЖРМ состоит из агломератов, окатышей и богатых руд. В качестве флюсов в доменной плавке чаще всего используют известняк. Для осуществления доменного процесса в качестве твердого топлива используют кокс.

В доменной печи кокс является источником тепла, поэтому его расход определяется тепловым балансом доменной печи. Составление уравнения теплового баланса требует учета всех тепловых источников и стоков тепла при выплавке чугуна и связано с достаточно сложными расчетами, поэтому в технологических расчетах удельным расходом кокса, как правило, задаются.

В рамках данной методики удельным расходом кокса следует задаваться исходя из практических данных, полученных для доменных печей, работающих в аналогичных условиях.

Для расчета расхода материалов мы составляем систему уравнений по выходу чугуна, уравнение по основности шлака. Расчет предполагает конкретизацию данной системы уравнений, которая заключается в расчете для каждого компонента шихты его характеристик: выход чугуна из ЖРМ и избыток (недостаток) оснований относительно заданной основности.

Таблица 5. – Решение систем уравнений

Решая данные системы, мы находим расход материалов, которые нам необходимо знать для дальнейшего расчета. Полученные данные переводим в нужные единицы измерения (кг/т).

Т аблица 6. – Расход материалов

По полученным данным проверим, какую основность будет иметь доменный шлак, а так же основность полученного агломерата.

B_шл = CaO/SiO₂ = 44,14627/35,31702= 1.25 Это значение соответствует заданным параметрам расчета, следовательно расчет систем выполнен правильно.

В_агл = CaO_агл/SiO_2агл = 6,361875/3,779871= 1,68309. Основность агломерата при данных параметрах в рамках допустимого и устраивает нас для дальнейшего расчета.