10. Розрахунок кількості дуття

Розрахунок виконується за формулою:

, кг

де М_дуття – потрібна кількість дуттьового кисню на 100 кг металошихти, кг; - необхідна для проведення плавки кількість кисню, кг; - кількість кисню, що внесений шихтовими матеріалами та витратною частиною футеровки, кг; К – міра засвоєння ванною дуттьового кисню, %; n – чистота дуттьового кисню, %.

Необхідна для проведення плавки кількість кисню визначається за формулою:

, кг,

де , , , , - потрібна кількість кисню для окислення домішок (відповідно С до СО, С до СО₂, Si до SiO₂, Mn до MnO, Р до Р₂О₅), кг; - витрата кисню на окислення заліза шлаку, кг; - витрата кисню на окислення заліза, що покинуло конвертер з димом, кг.

Необхідна для проведення плавки кількість кисню розрахована у таблиці 2.15.

Таблиця 2.15 – Визначення кількості кисню, що необхідна для проведення плавки.

Стаття витрат	Потребується кисню, кг	% від загальної витрати кисню	Примітки
Окислення С до СО		57,36	*)див. табл. 2.11
Окислення С до СО2		12,75	*)див. табл. 2.11
Окислення Si до SiO2		12,63	*)див. табл. 2.11
Окислення Mn до MnO		1,57	*)див. табл. 2.11
Окислення Р до Р2О5		1,43	*)див. табл. 2.11
Окислення Fe	0,361**)	5,61	**)див. п. 2.1.9
Окислення Fe димових газів	0,557**)	8,65	**)див. п. 2.1.9
Разом	6,438	100

Примітка: вмістом кисню у металі наприкінці продувки нехтуємо.

Кількість кисню, що внесена шихтовими матеріалами , визначаємо за формулою:

, кг,

де - кількість кисню, що виділяється при відновленні оксидів заліза шихти і футеровки, кг, у зразковому розрахунку кг (див. п. 2.1.9); - кількість кисню, що внесений вологою шихти (при дисоціації Н₂О), кг.

Вноситься вологи шихтою, кг:

а) залізною рудою - ;

б) вапном - ;

в) бокситом - .

Разом: ∑М_вол = 0,099,

де 0,6; 6,469 та 0,4 – витрати руди, вапна та бокситу, кг (див. табл. 2.4 і п. 2.1.3); 1; 0,6 та 13,58 – вміст вологи у руді, вапні і бокситі, % (див. табл. 2.2).

Приймаємо, що 30% вологи, яка вноситься шихтою, бере участь у окисленні домішок металошихти. Тоді волога шихти вносить кисню:

кг

Таким чином,

кг

У зразковому розрахунку мира засвоєння дуттьового кисню (К) прийнята рівною 97%, а чистота технічно чистого кисню – n = 99,5%.

Отже,

кг

або

нм³

де 22,4 – об’єм однієї кілограм-молекули газу, нм³; 32 – молекулярна вага дуття, кг (прийнята рівною молекулярній вазі кисню).

11. Розрахунок кількості складу газі з конвертера

Утворюється СО₂, кг:

а) від окислення С до СО₂ – 1,120 (див. табл. 2.11);

б) з вапна - ;

в) з плавикового шпату - ;

г) з бокситу - ;

д) з руди - ;

Разом: ∑СО₂ = 1,401 кг або нм³,

де 6,463; 0,2; 0,4 і 0,6 – витрати вапна, плавикового шпату, бокситу і руди, кг (див. табл. 2.4 і п. 2.1.3); 3,9; 5; 1,1 і 0,6 – вміст СО₂ у цих матеріалах, % (див. табл. 2.2); 44 – маса однієї кілограм-молекули СО₂, кг.

Утворюється СО:

від окислення С до СО – 6,463 кг (див. табл. 2.11) або нм³,

де 28 – маса однієї кілограм-молекули СО₂, кг.

Утворюється Н₂О:

з шихти - кг або нм³,

де ∑М_вол = 0,099 – кількість вологи, що внесена шихтою, кг (див. п. 2.1.10); 100 – 30 – частка вологи шихти, що переходить до газу без розкладання, %; 18 – маса однієї кілограм-молекули Н₂О, кг.

Утворюється Н₂:

з вологи шихти - кг або

нм³,

де 2 – маса однієї кілограм-молекули Н₂, кг.

Виділяється N₂:

з дуття - кг або нм³,

де М_дуття = 6,438 – витрата дуття, кг (див. п. 2.1.10); 0,5 – вміст азоту у технічному кисні, % (див. п. 2.1.10); 28 – маса однієї кілограм-молекули N₂, кг.

Уходить О₂ з відхідними газами:

кг

або

нм³

де = 6,394 – кількість кисню, яка потребується для проведення плавки, кг, (див. табл. 2.15); = 0,303 – кількість кисню, що внесений шихтовими матеріалами, кг (див. п. 2.1.10); 97 – міра засвоєння кисню ванною конвертера, %.

Визначаємо кількість і склад конвертерних газів (табл. 2.16)

Таблиця 2.16 – Кількість і склад конвертерних газів

Складова газу	кг	нм3	% за об’ємом	Примітки
СО	6,463	5,17	83,956	див. цей пункт
СО2	1,401	0,714	11,578	див. цей пункт
Н2О	0,069	0,086	1,397	див. цей пункт
Н2	0,003	0,034	0,552	див. цей пункт
N2	0,032	0,025	0,422	див. цей пункт
О2	0,184	0,129	2,095	див. цей пункт
Разом: Мгаз	8,152	6,158	100	див. цей пункт