ЗМІСТ. Розрахунок витрати коксу

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………….3

1. Розрахунок витрати коксу……………………………………………………..4

2. Розрахунок шихти……………………………………………………………...6

3. Розрахунок складу шлаку…………………………………………………….10

4. Розрахунок кількості дуття…………………………………………………...14

5. Розрахунок кількості та складу колошникового газу………...…………….15

6. Матеріальний баланс доменної плавки……………………………………...19

7. Загальний тепловий баланс доменної плавки……………………………….21

Висновок………………………………………………………………………….25

Додатки…………………………………………………………………………...26

Список використаної літератури………………………………………………..29

 

ВСТУП

Тепловий баланс доменного процесу базується на балансі матеріальному. Останній враховує прихід і витрата всіх матеріалів і продуктів плавки. Оскільки, крім завантаження шахтових матеріалів, в піч вдувається повітря, а серед продуктів плавки, крім чавуну і шлаку, є і газ, матеріального балансу передує розрахунок газу і дуття.

 

  Технологічний розрахунок доменної плавки починається розрахунком шихти, який полягає у визначенні витрати матеріалів заданого складу на виплавку чавуну заданої марки. Щоб розрахувати шихту, доводиться задатися складом шлаку. Однак розрахунок шихти передбачає певний витрата коксу. Останній приймається орієнтовно по досвідченим даним або розраховується за тепловому балансу.

 

   При відомому витраті коксу, руди, агломерату і флюсу представляється можливим розрахувати потрібну кількість дуття і визначити склад і кількість газу. Розрахунок газу і дуття припускає відомої ступінь прямого відновлення rd і ведеться за схемами, заснованим на балансі вуглецю. При цьому передбачається, що вуглець вноситься в піч пальним і флюсом у вигляді CO2, а виноситься з чавуном, пилом і газом. По різниці між кількостями внесеного і віднесло вуглецю визначається вміст вуглецю в газі. Так як CO2 газу складається з CO2 флюсу і CO2 непрямого відновлення, а вуглець CH4 є приблизно величиною постійною, то вуглець CO2 газу визначається також по різниці. Азот газу підраховується за кількістю дуття, що визначається в повній відповідності з кількістю вуглецю, спаленого на фурмах. Останнє визначається розрахунком, як вуглець, внесений пальним, без вуглецю чавуну, метану, пилу і без вуглецю, витраченого на пряме відновлення заліза і домішок чавуну. Таким чином, кількості дуття і газу виявляються відомими.

 

 

1. Розрахунок витрати коксу

Розрахунок ведеться на 100 кг чавуну за допомогою формули А.Д. Готліба для умов виплавки передільного чавуну шихті без використання сирого вапняку і при наступних припущеннях: вихід шлаку – 40 кг на 100 кг чавуну; вміст фосфору в чавуні - 0,08 %.

 

= =49,972 кг/100 кг чавуну.

 

У цій формулі відношення у квадратних дужках характеризує тепловий баланс нижньої ступені теплообміну в доменній печі, вирішений відносно вуглецю коксу, що згорає біля фурм. Вирішення даного відношення дозволяє визначити, скільки вуглецю коксу необхідно спалити на фурмах для покриття тепло потреби нижньої ступені теплообміну при виплавці 100 кг чавуну. Чисельник відношення – це сама величина тепло потреби; знаменник – це теплота, що використовується у нижній ступені теплообміну, від спалювання біля фурм доменної печі 1 кг вуглецю коксу.

Інші доданки у квадратних дужках характеризують витати вуглецю коксу на навуглецьовування чавуну, а також на пряме відновлювання заліза ті домішок чавуну без урахування вуглецю, що вноситься природним газом.

Розрахунку витрати коксу має передувати визначення величин r_d(ступеня розвитку прямого відновлення заліза, д.од), а також C_ч та Fe_ч (вмісту відповідно вуглецю та заліза у чавуні, %):

r_d=0,55–0,0214·ПГ=0,55-0,0214·8,2=0,374,

де: 0,55 – прийняте початкове значення r_d для плавки без вдування в доменну піч природного газу;

0,0214 – коефіцієнт, що враховує вплив витрат природного газу на r_d, обчислений з припущення, що 40 % водню природного газу бере участь у реакціях непрямого відновлення заліза з FеО.

С_ч=4,80–0,27·Si_ч+0,03·Mn_ч=4,80-0,27·0,75+0,03·0,60=4,615, %

Ця формула по суті є рівнянням множинної регресії, яке було отримане на достатньо достовірній виборці даних про склад чавуну, що виплавляється у доменних печах.

Fе_ч=100–(Si_ч+Mn_ч+С_ч+0,1)=100–(0,75+0,60+4,615+0,1)=93,934, %

У наведеній формулі доданок 0,1 – це орієнтовний сумарний вміст фосфору і сірки в чавуні (у відсотках).

Значення d_pі d_г вибираються із підручників або довідників, де приводяться розміри профілів типових доменних печей.

 Добова продуктивність печі П розраховується виходячи з величини питомої продуктивності 2 т/добу·м³:

П=V_к·2·0,001=1033·2·0,001=2,066, тис.т чавуну/добу.