2.2 Расчет баланса твердых веществ в процессе металлизации

Химический состав железорудного материала.

Таблица 3 - Химический состав окисленных окатышей (% по массе)

Fе	Fe2О3	FeO	SiO2	Al203	CaO	MgO	MnO	Р2О5	S
66,2	95.98	0.52	3.1	0.07	0.2	0.06	0.04	0.02	0.01

Степень металлизации =93%

Определяем состав металлизованых окатышей.

Расчет ведем на 100 кг окисленных окатышей.

При переработке 100 кг окисленных окатышей образуется металлического железа:

Fe*_мет=Fe_мет (12)

66,2*0,93=61,56

принято допущение об отсутствии трехвалентного железа:

(Fe*Fe_мет)*72/56

(66,2-61,56)*72/56=5,98кг

Масса других элементов составляет:

3,1+0,07+0,2+0,06+0,04+0,02+0,01=4,83кг

Масса металлизованых окатышей:

61,56+5,98+4,83=72,38кг

расход окисленых окатышей получаем

=100/72,38=1,38кг/кг

Для производства 100кг металлизованного продукта, необходимо 138 кг окисленых окатышей.

Определяем состав металлизованного сырья:

Fe_мет=61,56/0,7238=85,05%

SiO₂=3,1/0,7238=4,28%

Al₂O₃=0,07/0,7238=0,09%

CaO=0,2/0,7238=0,27%

MgO=0,06/0,7238=0,08%

MnO=0,04/0,7238=0,05%

P₂O₅=0,02/0,7238=0,02%

S=0,01/0,7238=0,01%

Сумма всех компонентов кроме железа:

4,28+0,07+0,27+0,08+0,05+0,02+0,01=4,8%

FeO=100-(85,05+4,8)=10,15%

Fe=FeO+Fe_мет=85,05+10,15=95,2%

Таблица 4 - Состав металлизованных окатышей, %

Fе	Feмет	FeO	SiO2	Al203	CaO	MgO	MnO	Р2О5	S
95,2	85,05	10,15	4,28	0,07	0,27	0,08	0,05	0,02	0,01

2.3 Определение расхода восстановительного газа

Таблица 5 - Состав восстановительного газа, (% по объему)

СН4	СО	СО2	Н2	O2	N2
2,6	16,4	6,7	73,5	0,6	0,2

Степень использования восстановительной способности газа _г. Принимаем _СО = _Н2 = _г, колеблется чаще всего в интервале 0,3 - 0,4. В расчете принято _г = 0,35.

Температура колошникового газа t_к.г изменяется в пре­делах 200 - 400 ^îС. Задаемся t_к.г = 300 ^îС. Температура восстановительного газа t_в.г зависит от условий процесса и изменяется от 700 до 1000 ^îС.

В расчете принято t_в.г = 800 ^îС. Теплоемкость компонентов восстановительного и колошникового газов приведена в табл. 2.4.

Определение расхода восстановительного газа

Расчет ведется на 100 кг металлизованных окатышей.

Количество газифицируемого кислорода шихты

При проведении процесса металлизации в шахтной печи в газовую фазу переходит кислород оксидов железа. Ввиду крайне незначительного количества примесей восстановлением других элементов пренебрегаем.

; (13)

где Fe₂o₃^ок.ок., FeO^ок.ок. - содержание соответствующих оксидов в окисленных окатышах в %;

FeO^м.о. - содержание FeO в металлизованных окатышах в %.

 - расход окисленных окатышей на единицу металлизованного сырья в кг/кг.

кг;

; (14)

где V_Ош - объем кислорода шихты в нм³;

М_Ош - масса кислорода шихты в кг;

М - молярная масса кислорода.

нм³.