Количество газов-восстановителей

В качестве восстановителей используют смесь СО и Н₂. При восстановлении одного объема кислорода требуется для отнятия двух объемов СО или Н₂. С учетом степени использования восстановительной способности газа:

; (15)

нм³.

Расход восстановительного газа:

; (16 )

где СО и Н₂ - содержание соответствующих компонентов в восстановителном газе в %.

нм³.

Объем и масса компонентов восстановительного газа представлены в таблице

V_CO = 2,55 ּ0,164= 0,418 нм³ ; М_СО = (0,418 ּ 28) / 22,4 = 0,522 кг ;

V_CO2 = 2,55 ּ 0,067 = 0,171 нм³ ; М_СО2 = (0,171 ּ 44) / 22,4 = 0,335 кг ;

V_Н2 = 2,55 ּ 0,735= 1,87 нм³ ; М_Н2 = (1,87 ּ 2) / 22,4 = 0,167 кг ;

V_Н2О = 2,55 ּ 0,006 = 0,0153 нм³ ; М_Н2О = (0,0153 ּ 18) / 22,4 = 0,012 кг;

V_N2 = 2,55 ּ 0,002 = 0,0051нм³ ; М_N2 = (0,0051ּ 28) / 22,4 = 0,006 кг ;

V_CН4 = 2,55 ּ 0,026 = 0,0663нм³ ; М_СН4 = (0,0663ּ 16) / 22,4 = 0,047 кг.

Результаты заносим в таблицу 6

Таблица 6 - Состав восстановительного газа [% (объёмн.)/нм³/кг]

Компоненты	СО	СО2	Н2	Н2О	N2	СН4	
%	16,4	6,7	73,5	0,6	0,2	2,6	100
нм3	0,418	0,171	1,87	,0153	,0051	0,0663	2,54
кг	0,522	0,335	0,167	0,012	0,006	0,047	1,09

2.4 Расчет состава колошникового газа Количество водорода, переходящего в колошниковый газ:

V_Н2^к.г = V_Н2^в.г ּ (1 - _г); (17)

V_Н2^к.г = 1,87* (1-0,35)=1,21 нм³ ;

М_Н2^к.г = V_Н2^к.г ּ М / 22,4; (18)

М_Н2^к.г = 1,21ּ 2 / 22,4 = 0,108 кг.

Израсходовано водорода на восстановление и перешло в H₂О:

V_Н2^вос = V_Н2^в.г - V_Н2^к.г; (19)

V_Н2^вос = 1,87 – 1,21 = 0,66нм³.

Количество водяных паров в колошниковом газе:

V_Н2О^к.г = V_Н2О^в.г + V_Н2^вос; (20)

V_Н2О^к.г = 0,0153 +0,66 = 0,675 нм³;

М_Н2О^к.г = 0,675 ּ 18 / 22,4 = 0,542 кг.

Объем кислорода, отнятого от оксидов железа водородом:

V_Ош ^Н2 = 0,5 ּ V_Н2^вос; (21)

V_Ош ^Н2= 0,5 ּ 0,66 = 0,33 нм³.

Объем кислорода, отнятого от оксидов железа оксидом углерода:

V_Ош ^СО = V_Ош - V_Ош ^Н2; (22)

V_Ош ^СО = 0,402 - 0,33 = 0,072нм³.

Объем оксида углерода, израсходованного на восстанов­ление:

V_СО^вос = 2 ּ V_Ош ^СО; (23)

V_СО^вос = 2 ּ 0,072 = 0,144 нм³.

Количество оксида углерода, переходящего в колошнико­вый газ:

V_СО^к.г = V_СО^в.г - V_СО^вос; (24)

V_СО^к.г = 0,418- 0,144 = 0,274 нм³ ;

М_СО^к.г = 0,274 ּ 28 / 22,4 = 0,342 кг.

Количество диоксида углерода, переходящего в колошни­ковый газ:

V_СО2^к.г = V_СО2^в.г + V_СО^вос; (25)

V_СО2^к.г = 0,171 + 0,144 = 0,315 нм³ ;

М_СО2^к.г = 0,315 ּ 44 / 22,4 = 0,618 кг.

Количество азота в колошниковом газе:

V_N2^к.г = V_N2^в.г = 0,0051 нм³ ; (26)

М_N2^к.г = (0,0051ּ 28) / 22,4 = 0,006 кг

Количество метана в колошниковом газе:

V_СН4^к.г = V_СН4^в.г = 0,0663нм³ ; (27)

М_СН4^к.г = (0,0663ּ 16) / 22,4 = 0,047 кг

Объем и масса компонентов колошникового газа представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Состав колошникового газа [% (объёмн.)/нм³/кг]

Компоненты	СО	СО2	Н2	Н2О	N2	СН4	
%	10,7	12,34	46,9	27,26	0,2	2,6	100
нм3	0,247	0,315	1,21	0,675	0,0051	0,0663	2,54
кг	0,342	0,618	0,108	0,542	0,006	0,047	1,66

Проверка степени использования восстановительной способности г аза

; (28)

Составляем материальный баланс процесса.

Таблица 8 -Материальный баланс процесса

Поступило в печь, кг		Получено в печи, кг
Окисленные окатыши	1,38	Металлизованные окатыши	100
Восстановительный газ	1,09	Колошниковый газ	1,66
Итого	2,47	Итого	2,66

Невязка