3 Материальный баланс

4. Масса дутья:

– масса 1м³ дутья:

0,01[(28,44-1,0)  32 + 70,56  28 + 2,0  18]/22,4 = 1,290 кг,

где 1,0 – количество кислорода получаемого при разложении 2% влаги дутья;

– общая масса дутья:

123,49  1,290 = 159,3 кг.

5. Масса природного газа:

– масса 1 м³ природного газа:

0,01(98  16 + 0,4  30 + 0,2  44 + 1,3  28 + 0,1  44) / 22,4 = 0,728 кг;

– масса 10,5м³ ПГ

10,5  0,728 = 7,64 кг.

6. Масса колошникового газа:

– масса 1 м³ колошникового газа

0,01(18,7  44 + 25,3  28 + 0,3  16 + 9,3  2 + 46,4  28) / 22,4 = 1,274;

– масса колошникового газа составит:

188,92  1.274 = 240,68 кг.

4. Материальный баланс, кг

Приход Расход

Агломерата 165,2  0,6 = 99,12 Чугуна 100,00

Окатышей 165,2  0,4 = 66,08 Шлака 35,13

Кокса 50,00 Газа сухого 240,68

Дутья 159,30 Влаги восстановления 6,07

Природного газа 7,64

Итого: 382,14 Итого: 381,88

Невязка 382,14 – 381,88 = 0,26 кг

в % 0,26  100/382,14 = 0,07

Допускается невязка 0,5÷1,0 % [1,38,118].

4. Тепловой баланс

Условия: температура горячего дутья t_д = 1150⁰С. Температура колошникового газа t_k = 300⁰C, агломерата 100⁰С, степень газификации углерода кокса – 0,5.

13. Тепло горения углерода кокса:

17899  35,30 + 5250 (72,63 – 35,30) = 827817 кДж,

где 35,30 и (72,63 – 35,30) – соответственно количество СО₂, образующееся при косвенном восстановлении и СО, образующееся при окислении углерода кокса шихтой и дутьем, за вычетом СО, расходуемого в реакциях косвенного восстановления, м³;

17899 и 5250 – тепло при горении углерода соответственно в СО₂ и СО, кДж/м³.

14. Тепло сгорания ПГ с образованием СО и Н₂:

– при сгорании 1м³ ПГ выделяется тепла:

1590СН₄ + 6050С₂Н₆ + 10121С₃Н₈ – 12672СО₂ =

= 1590  0,98 + 6050  0,004 + 10121  0,002 – 12672  0,001 = 1590 кДж;

– при сгорании 10,5м³ ПГ выделяется тепла:

10,5  1590 = 16695 кДж.

15. Тепло окисления водорода в реакциях косвенного восстановления железа:

7,55  10806 = 81585 кДж,.

где 10806 – количество тепла при окислении 1м³ водорода, кДж.

16. Тепло нагретого дутья.

– теплоёмкость сухого дутья определяется:

С^t_{0 возд.} = 1,300 + 0,052t_д  10^-3 + 0,074  10^-6t_д² + 0,0004  28 =

= 1,300 + 0,052  1150  10^-3 + 0,074  1150²  10^-6 + 0,0004  28 = =1,47Дж/м³град;

– теплоемкость водяного пара при t_д=1150⁰ C составляет 1,76 кДж/м³град;

– водяных паров в дутье: 123,49  0,02 = 2,45м³;

– сухого дутья: 123,49 – 2,45 = 121,04м³.

Приход тепла (121,04  1,470 + 2,45  1,76)  1150 = 209530 кДж

17. Теплота шлакообразования в нашем случае отсутствует, т.к. не добавляется известняк, поскольку основности агломерата было достаточно, чтобы без флюса получить оптимальный состав доменного шлака

((СаO+MgO)/SiO₂ = 1,27; MgO = 6,3%; Al₂O₃ = 7,0%).

18. Тепло агломерата при 100°С:

99,12  67=6641кДж,

где 99,12 – количество агломерата (165,2  0,6),кг;

67 – энтальпия агломерата при 100⁰С,кДж/кг; при других температурах:

tагломерат, °С	100	200	300	400	500
Энтальпия, кДж/кг	67	163,3	259,6	360,1	460,6

19. Общий приход тепла:

827817 + 16695 + 81585 + 209530+ 6641 = 1142268 кДж