1. В 8,5 нм3 природного газа, которые вдуваются в печь на 100 кг чугуна, содержится:

Содержание компонентов природного газа. Таблица 7.

Компонент пр. газа	Содержание
	94,11	6,8	4,857
	1,2	0,046	0,062
	1,4	0,036	0,072
	0,87	0,018	0,045
	0	0	0
	2,42	0,1	0,125
	0	0	0
	100	7	5,161

2. На окисление природного газа требуется следующее количество кислорода.

3) Для обеспечения такого количества кислорода требуется влажного дутья:

4) Во влажном дутье содержится водяного пара:

5) Количество сухого дутья, необходимое для сжигания природного газа:

В сухом дутье содержится:

Азота

Кислорода

6) Масса сухого дутья для сжигания природного газа:

7) Масса влажного дутья для сжигания природного газа

8) Количество и состав образующихся продуктов горения природного газа:

По реакции горения из объема образуется объем и объема , из объема - объема и объема и т. д. Кроме того, поступает из водяного пара дутья по реакции ( объем из объема . Следовательно при горении природного газа образуется:

где: - объем во вдуваемом природном газе,

Итого образуется продуктов горения.

9. Часть образовавшегося при горении природного газа водорода расходуется на восстановительные процессы.

Оставшийся водород переходит в колошниковый газ.

9. Определим теперь теплосодержание горячего дутья.

Подставим полученные значения в формулу для определения теплового эквивалента природного газа.

2. Определение удельного расхода компонентов шихты и состава шлака, проверка состава чугуна и основности шлака.

Удельный расход кокса (параграф 1.3.)

Расход известняка на ошлакование золы кокса.

Общий расход известняка.

Теперь необходимо скорректировать расходы ранее определенных компонентов шихты, т. к. с учетом кокса выход чугуна из шихты изменится.

Тогда Расход рудной смеси:

В том числе: агломерата

окатышей

Расход марганцевой руды:

Расход известняка:

Расход кокса:

Составы чугуна и шлака приведены в таблицах 8 и 9.

Проверка основности шлака :

;

абсолютная ошибка составляет 1,02055-1,02=0,000551, т.е. находится в пределах допустимой ±0,005

2. Определение температуры плавления шлака и его вязкости.

Для оценки условий шлакового режима для полученного шлака необходимо определить температуру его кристаллизации, а также вязкость при данном температурном режиме плавки. Для этого используют тройные диаграммы температур плавления системы и вязкости.

В расчете температура шлака равна 1493⁰С.

Пересчет состава шлака на 3 компонента: 15,94+5,825+12,265=34,03%

Состав тройной системы: (Al₂O₃)=17,118%

Пересчет состава шлака на 4 компонента : 15,94+5,825+12,265+1,423=35,454%

Состав системы: (Al₂O₃)=16,43%

Нормальный доменный шлак должен иметь вязкость в пределах 0,2-0,5 Н·с/м² и свободно вытекать через чугунную летку вместе с чугуном.

По диаграмме вязкости^ шлак полученного состава имеет вязкость ≈4 пуаз (0,4 ), т.е. находится в пределах нормы. Следует отметить, что попытка усилить обессеривающую способность данного шлака путем повышения содержания в нем СаО увеличит вязкость шлака и уменьшит его устойчивость. В этом случае на диаграмме Мак-Кеффери состав шлака переместится в область близко расположенных линий равной вязкости, где малейшие колебания состава шлака будут оказывать существенное влияние на колебания его жидкотекучести, что затруднит условия выпуска шлака из печи.

Полученный шлак имеет температуру плавления ≈1400°C

Таблица 8.

Металлообразующие части шихты и состав чугуна.

Компоненты шихты	Расход, кг	Fe		Mn		P		S		Si	C	Сумма
		%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	кг	кг	кг
Рудная смесь	165,580	55,552	91,983	0,180	0,298	0,077	0,127	0,035	0,059
Марганцевая руда	1,160	3,500	0,041	38,057	0,441	0,219	0,003	0,000	0,000
Известняк	1,135	0,378	0,004			0,004	0,000	0,052	0,001
Кокс	57,401	1,095	0,628	0,000000	0,000000	0,094	0,054	1,194	0,685
Сумма	225,266		92,656		0,740		0,184		0,744
Переходит в шлак			0,463		0,333				0,633
Переходит в газ									0,074
Состав чугуна,%			92,193		0,407		0,184		0,033	3,420	3,726	99,967

Таблица 9.

Количество и состав доменного шлака

Компоненты шихты	Расход, кг	СаО		MgO		SiO2		Al2O3		FeO	MnO	CaS	Сумма	Sшл
		%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	кг	кг	кг	кг	кг
Рудная смесь	165,580	9,666	16,006	0,744	1,232	9,255	15,325	2,240	3,709
Марганцевая руда	1,160	2,000	0,023	0,300	0,003	20,000	0,232	6,000	0,070
Известняк	1,135	54,500	0,613	0,780	0,009	0,790	0,009	0,120	0,001
Кокс	57,401	0,720	0,413	0,304	0,175	7,031	4,036	3,571	2,050
Сумма	225,266	66,886	17,055	2,128	1,419	37,076	19,601	11,931	5,830
Затрачивается на восстановление							7,329
Остается в шлаке			15,948		1,419		12,273		5,830	0,596	0,430	1,424	37,918	0,633
Состав шлака,%		42,059		3,742		32,366		15,374		1,571	1,133	3,755	100	1,669