Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2014 в 22:21, курсовая работа
Среди металлов чёрные металлы и, в первую очередь, железо, которое лежит в основе получения чугуна и стали, по своему значению занимают особое место. В общем мировом производстве металлов 90 % приходится на производство железа и его сплавов. Объём производства чугуна и стали является мерилом экономического развития государства. Преимущественным применением в самых разнообразных областях техники и в быту чёрные металлы обязаны своим ценными физическими и механическими свойствами, а также широкому распространению в природе железных руд и сравнительной простоте и дешевизне производства чугуна и стали.
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Теоретические основы доменной плавки 6
Сырые материалы и их подготовка 6
1.1.1 Железные руды 6
1.1.2 Примеси железных руд 7
1.1.3 Подготовка железных руд к доменной плавке 8
1.1.4 Флюсы и отходы производства 9
1.1.5 Топливо 10
Конструкция доменной печи 11
Общее описание печи 11
1.2.2 Профиль печи 13
1.2.3 Фундамент, кожух и холодильники 14
1.2.4 Футеровка печи 15
1.2.5 Горн печи 16
1.2.6 Колошниковое устройство 17
1.3 Доменный процесс 18
1.3.1 Загрузка шихты и распределение материалов на колошнике 18
1.3.2 Распределение температур и удаление влаги 19
1.3.3 Процессы восстановления 20
1.3.4 Образование чугуна 23
1.3.5 Образование шлака 24
1.3.6 Продукты доменной плавки 25
Таким образом, в результате сгорания природного газа образуется
СО 9,6 + 0,9 = 10,5 м3,
Н2 19,28 + 1,2 + 0,25 = 20,65 м3,
N2 19,28 +0,1 = 19,38 м3.
2.7.6. Расчет состава колошниковых газов
Расход водорода на восстановительные процессы по условиям плавки составляет 40 % или:
20,65·0,4 = 8,26 м3.
Тогда в колошниковые газы перейдёт водорода:
20,65 – 8,26 = 12,39 м3.
Общее количество водорода пошедшее на восстановление составит:
3,92 + 8,26 = 12,18 м3
Общее количество водорода переходящее в колошниковый газ составит:
3,92 + 12,39 = 16,31 м3 или 16,31·
Поскольку при восстановлении 1 моль Н2 реагирует с 0,5 моль О2, то количество кислорода, отнятое водородом от шихты составит:
ОН
Количество диоксида углерода в колошниковом газе составит:
СО2(кол.) = (Ош – Оф – ОН )·2·Ri + RiOф = (30,01 – 4,4574· – 6,09)·2·0,72 + 0,72·4,4574· = 32,1982 м3 или 32,1982· = 63,25 кг.
Количество углерода, которое газифицируется в процессе плавки без учёта природного газа, составит:
Сг = Ск + Сф – Сч = 48,438·0,8496 + 4,4574·
Содержание углерода оксида углерода в без учёта природного газа составит:
СО = Сг – ССО
Содержание оксида углерода в колошниковом газе без учёта природного газа составит:
20,35·
Содержание оксида углерода в колошниковом газе с учётом сжигания природного газа составит:
55,12 + 10,5 = 65,62 м3 или 65,62·
Содержание азота в колошниковом газе с учётом сжигания природного газа составит:
104,67 + 19,38 = 124,05 м3 или 124,05·
На восстановление затрачивается 12,18 м3 водорода. В результате образуется воды:
12,18·
Количество неразложившейся гидратной воды составляет:
0,0036·175,735 + 0,055·2,305 – 0,23 = 0,53 кг
Тогда воды в колошниковом газе составит
9,79 + 0,53 = 10,32 кг или 10,32·
На основании выполненных расчётов запишем состав колошниковых газов.
Таблица 2.13 - Состав колошниковых газов
Компоненты |
Содержание в газе, % | ||||||
СО2 |
СО |
N2 |
H2 |
CH4 |
H2O |
Итого | |
По массе, кг По объёму: м3 % |
63,25
32,1982 12,81 |
77,021
65,62 26,11 |
150,06
124,05 49,37 |
1,46
16,31 6,49 |
0,194
0,27 0,11 |
10,32
12,84 5,11 |
302,305
251,29 100,0 |
2.8 Расчёт материального баланса доменной плавки
По результатам выполненных расчётов составляем материальный баланс доменной плавки.
Таблица 2.14 - Материальный баланс доменной плавки
№ п/п |
Задано в печь |
кг |
№ п/п |
Получено в печи |
кг |
1 2 3 4 5 6
7 |
Рудная смесь Марганцевая руда Известняк Кокс Природный газ Воздушное дутье для сжигания кокса Воздушное дутьё для сжигания природного газа |
175,735 2,305 14,089 48,438 7,58 171,9
31,63 |
1 2 3 |
Чугун Шлак Газ |
95,152 55,38 302,305 |
Итого |
451,677 |
Итого |
452,837 |
Невязка ·100 = -0,26 %.