Өздігінінен шешуге арналған есептер

1 -тапсырма. Көріктегі газ құрамын анықтау, үрлеуде 30% оттегі болса.

2-тапсырма. Үрлеуде 21, 27 және 30% О₂ болғанда 1 кг көміртекті жағуға керекті үрлеудің мөлшерін анықтаңыз.

3-тапсырма. Көріктегі газ құрамы қандай болады, егер үрлеу 35% оттегімен байытылса?

4-тапсырма. 2С + О₂ = 2СО реакция бойынша 1 кг көміртекті жағуға қанша оттегі қажет?

6-тақырып. БОЛАТ ӨНДІРУ

1. Мартен процесі.

2. Конвертерлік процесс.

1. Мартен процесі.

Мартен пешінің жылулық жұмысы

Мартен пештерінде отын ретінде ең көп тараған отын табиғи газ, мазут және араласқан газ (кокстық және домналық газдардың қоспасы). Газ құрамы және оның жану жылуы кокстық және домналық газдардың қоспасы құрамына кіретін үлестердің арақатынасына байланысты өзгеріп тұрады. Шамшырақтың жарықтығын жақсарту үшін араласқан газға әдетте карбюраторды аздаған (мазутты немесе шайырды) мөлшерде қосады. Қызған аралас газдың жануының калориметриялық температурасы қызған ауада 2600⁰С құрайды, бұл жоғары температуралы шамшырақты алуды қамтамасыз етеді.

Қажетті құнарлыққа байланысты газдардың арақатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Пештегі газдар мөлшері келесі түрде анықталады:

1) әрбір газдың құнарлығын жекелеп оның құрамына байланысты табады;

2) аралас газ үшін теңдеу құрады;

3) қоспадағы әрбір газдың мөлшерін анықтайды;

4) аралас газдың құрамын анықтайды;

5) алынған газдың құнарлығын тексереді.

1-мысал.

Қоспадағы құнарлығы әртүрлі газдардың қатынасын анықтаңыз. 6.1.1-кестеде газдар құрамы келтірілген.

6.1.1-кесте

Газдар құрамы, %

Газдар	Н2	Н2О	СО	СН4	С2Н4	СО2	N2	О2	
Домна	2,5	2,0	28,0	0,4	-	10,0	56,8	0,3	100
Кокс	58,0	1,5	6,5	22,6	2,6	2,5	6,0	0,3	100

мұндағы СО, Н₂, СН₄, С₂Н₄ –газдағы берілген құраушылардың пайыздық мөлшерлері;

= 30,2  28 + 25,8  2,5 + 85,9  0,4 = 944 ккал/м³;

= 30,2  6,5 + 25,8  58 + 85,9  22,6 + 143  2,6 = 4006 ккал/м³.

Қоспаның құнарлығын 2000 ккал/м³ береміз. Қоспадағы кокс газының мөлшерін х арқылы белгілейміз, онда қоспадағы домна газының мөлшері 1 – х тең.

Теңдеуді құрамыз

х  4006 + (1 – х)  944 = 2000,

бұдан

х = 0,345,

яғни қоспадағы кокс газы 34,5%, домна газы 65,5%.

Араласқан газ құрамы 6.1.2-кестеде келтірілген.

6.1.2-кесте.

Араласқан газ құрамы

Газдар	Н2	Н2О	СО	СН4	С2Н4	СО2	N2	О2	
Домна (65,5%)	1,64	1,32	18,35	0,26	-	6,60	37,13	0,2	65,5
Кокс (34,5%)	20,0	0,51	2,30	7,80	0,89	0,85	2,05	0,1	34,5
Қоспа	21,64	1,83	20,65	8,06	0,89	7,45	39,18	0,3	100

Алынған қоспаның құнарлығын тексеруді орындаймыз:

= 30,2  20,65 + 25,8  21,64 + 85,9  8,06 + 143  0,89 = 2000 ккал/м³.

2-мысал.

Домна, кокс және генераторлық газдардан жағар жылуы 2300 ккал/м³ қоспаны алу қажет. Домналық және кокс газдарының құрамын жоғарыда келтірілген мысалдағыдай аламыз.

Берілген мысалға генераторлық газ құрамын келесідей аламыз: 29% СО; 14% Н₂; 2% СН₄; 0,6% Н₂S; 6% СО₂; 3% Н₂O; 0,2% О₂; 45,2% N₂, барлығы 100.

ШЕШУІ:

генераторлық газдың жағар жылуын анықтаймыз:

= 30,2  29 + 25,8  14 + 85,9  2 + 55,2  0,6 = 1442 ккал/м³.

Генераторлық газ шығынын тұрақты деп және 20% тең деп аламыз. Кокс газының шығынын х арқылы белгілейміз, ал домна газының шығынын 0,8 – х.

Теңдеуді құрамыз:

 0,2 + (0,8 – х) + = 2300,

бұдан х = 0,408.

Осылайша, сәйкесінше қоспадағы кокс, домна және генераторлық газдардың шығындары 40,8; 39,2; 20,0%.

Үштік газ қоспасының құрамы 6.1.3-кестеде есептелген, әсіресе кокс газының барлық компоненттерінің мәндерін 0,408; домна газының –0,392, генераторлық – 0,2 көбейттік.

6.1.3-кесте

Үштік газ қоспаның құрамы, %

Газдар	Н2	Н2О	СО	СН4	С2Н4	CO2	N2	O2	Н2S	
Домна	0,94	0,784	10,900	0,157	-	3,920	22,381	0,118	-	39,2
Кокс	23,60	0,613	2,645	9,230	1,065	1,042	2,480	0,125	-	40,8
Генераторлық	2,80	0,600	5,800	0,400	-	1,200	9,040	0,040	0,12	20,0
Қоспа	27,34	1,997	19,345	9,787	1,065	6,162	33,901	0,283	0,12	100

Үштік аралас газ қоспасының жану жылуын тексереміз:

= 30,2  19,345 + 25,8  27,34 + 85,9  9,787 + 143  1,065 +

+ 55,2  0,12 = 2300 ккал/м³.