- •1 Процеси в горні доменної печі. Утворення гарячих відновлювальних газів
- •1.1 Загальна характеристика процесів в горні
- •1.2 Горіння вуглецю і склад газу в горні
- •1.3 Характеристика зон горіння
- •1.4 Механічні процеси у фурмених зонах
- •2 Теплообмін в доменній печі
- •2.1 Параметри для оцінки теплообміну в доменній печі
- •2.2 Сучасна схема теплообміну по висоті печі
- •3 Відновлення заліза в доменній печі
- •3.1 Термодинамічні основи відновлювальних процесів
- •3.2 Термодинаміка відновлення оксидів заліза
- •3.2.1 Відновлення оксидів заліза монооксидом вуглецю
- •3.2.2. Відновлення оксидів заліза воднем
- •3.2.3 Порівняння відновної здатності со і н2
- •3.2.4 Відновлення оксидів заліза вуглецем
- •3.2.5 Порівняння прямого і посереднього (непрямого) відновлення, переваги і недоліки кожного
- •Питання з теми для самостійного вивчення та осмислення
- •4 Відновлення домішок і формування чавуну
- •4.1.Класифікація оксидів доменної шихти за хімічною спорідненістю до кисню.
- •4.2 Відновлення оксидів кремнію, марганцю і фосфору
- •4.2.1 Відновлення кремнію
- •4.2.2 Відновлення марганцю
- •4.2.3 Відновлення фосфору
- •4.3. Відновлення із оксидів легковідновлюваних елементів
- •4.3.1. Відновлення свинцю
- •4.3.2. Відновлення цинку
- •4.3.3 Відновлення міді
- •4.3.4. Відновлення нікелю
- •4.4. Відновлення оксидів важковідновлюваних супутніх металів
- •4.4.1 Відновлення хрому
- •4.4.2 Відновлення ванадію
- •4.4.3 Відновлення титану
- •4.5 Утворення і формування чавуну
- •4.6. Види доменних сплавів
- •Питання з теми для самостійного вивчення та осмислення
- •5 Утворення і властивості шлаку
- •5.1 Загальна характеристика шлаку
- •5.2 Утворення шлаку
- •5.3 Характеристика первинного, проміжного і кінцевого шлаків
- •5.4 Склад, властивості шлаку і методи їх опису
- •5.4.1. Доменний шлак, його склад і основні властивості
- •Методи опису властивостей шлаку
- •5.4.3. Температура плавління
- •5.4.4. В'язкість шлаку
- •5.4.5 Плавкість шлаку
- •5.4.6.Сіркопоглинальна властивість шлаків
- •6 Десульфурація чавуну
- •6.1 Десульфурація чавуну в доменній печі
- •6.1.1 Надходження сірки в піч і її розподіл між продуктами плавки
- •6.1.2 Поведінка сірки в доменній печі
- •6.1.3 Реакції десульфурації чавуну
- •6.1.4 Умови переходу сірки із чавуну до шлаку
- •Питання з теми для самостійного вивчення та осмислення
- •7 Методи інтенсифікації доменної плавки
- •7.1 Нагрів дуття
- •7.2 Зміна вологості дуття
- •Зміна вмісту кисню в дутті
- •Вдування нереформованого палива в горн
- •7.4.1 Вдування в горн природного газу
- •7.4.2 Вдування пиловугільного палива
- •7.4.3 Комбіноване дуття
- •8 Газодинаміка доменної плавки
- •8.1 Рух шихтових матеріалів
- •8.1.1 Причини опускання шихти
- •8.1.2 Сили, що діють на стовп шихти працюючої печі
- •8.1.3 Структура стовпа шихти
- •8.1.4. Газопроникність стовпа шихти
- •9 Розрахунковий аналіз доменного процесу
- •Розрахунок шихти, дуття і колошникового газу
- •9.1.1 Суттєвість методів розрахунку шихти
- •9.1.2 Дані, необхідні для розрахунку шихти
- •9.1.3 Послідовність дій при розрахунку шихти
- •9.1.4 Розрахунки дуття і колошникового газу
- •9.2 Матеріальний і тепловий баланси доменної плавки
- •9.2.1 Матеріальний баланс
- •9.2.2. Тепловий баланс плавки
- •9.2.3 Характеристики роботи печі, що розраховуються за даними теплового балансу
- •Питання з теми для самостійного вивчення та осмислення
- •Перелік використаних джерел
- •Навчальне видання Конспект лекцій з дисципліни “Теорія і технологія доменного процесу” для студентів напряму 6.050401 – Металургія
9.2.3 Характеристики роботи печі, що розраховуються за даними теплового балансу
Характеристикою досконалості теплової роботи печі є коефіцієнт використання тепла (КВТ)
= 100 (1 –Qн / Q)
де Qн і Q - невикористане в доменній печі тепло і загальний прихід тепла, МДж/т чавуну
Його значення залежить від вибраної форми теплового балансу і складає:
I = 85,3%; II = 68,6; III = 46,8%; IV =V = 51,1%
За даними теплового балансу іноді вираховується така характеристика, як тепловий коефіцієнт корисної дії
Кт = Qвик / Q · 100%,
де:Q – використане в доменній печі тепло, МДж/т чавуну.
Значення Кт також залежить від форми теплового балансу і чисельно дорівнює КВТ, наприклад КтIV = КтV = IV = V = 51,1%
Таблиця 9.2 – Різні форми зведення теплового балансу виплавки чавуну в доменній печі №1 ВАТ «МК Азовсталь»: І – за Грюнером; ІІ – за Окерманом; ІІІ – за Бунзеном
Статті балансу |
І |
II |
III |
|||
МДж/т |
% |
МДж/т |
% |
МДж/т |
% |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Горіння вуглецю коксу до СО біля фурм |
3122 |
27,70 |
3122 |
59,10 |
|
|
Горіння дуттьової добавки біля фурм (пр. газ) |
202 |
1,79 |
202 |
3,82 |
|
|
Окислення: |
|
|
|
|
|
|
- СО в СО2 |
4027 |
35,74 |
|
|
|
|
- Н2 в Н2О |
1368 |
12,14 |
|
|
|
|
- вуглецю прямого відновлення |
591 |
5,24 |
|
|
|
|
Повна теплота згорання коксу |
|
|
|
|
14020 |
68,33 |
Повна теплота згорання дуттьової добавки |
|
|
|
|
4539 |
22,12 |
Ентальпія дуття |
1957 |
1737 |
1957 |
37,04 |
1957 |
9,54 |
Ентальпія шихти |
2 |
0,02 |
2 |
0,04 |
2 |
0,01 |
Всього прихід |
11269 |
100,00 |
5283 |
100,00 |
20518 |
100,00 |
Відновлення |
|
|
1113 |
21,07 |
|
|
Дисоціація оксидів |
7099 |
63,00 |
|
|
7099 |
34,60 |
Розкладення карбонатів і гідратів |
110 |
0,98 |
110 |
208 |
110 |
0,54 |
Випарювання вологи шихти і розкладення вологи дуття |
289 |
2,56 |
289 |
5,47 |
289 |
1,41 |
Ентальпія: |
|
|
|
|
|
|
- чавуну |
1250 |
11,09 |
1250 |
23,66 |
1250 |
6,09 |
- шлаку за відрахуванням теплоти шлакоутворення |
864 |
7,67 |
864 |
16,35 |
864 |
4,21 |
Ентальпія колошникового газу |
866 |
7,68 |
866 |
16,39 |
866 |
4,22 |
Зовнішні втрати тепла |
79 |
7,02 |
791 |
14,97 |
791 |
3,86 |
Хімічна енергія колошникового газу і вуглецю в чавуні |
|
|
|
|
9249 |
45,08 |
Ентальпія димових газів і втрати тепла на ВН |
|
|
|
|
|
|
Разом загальні витрати |
11269 |
100,00 |
5283 |
100,00 |
20518 |
100,00 |