Технологический расчёт доменной плавки

 

 

Таблица 13

Поверочная таблица  состава чугуна

Компонент шихты	Расход кг/100 кг чугуна									кг	кг	кг	кг
		%	кг	%	кг	%	кг	%	кг
Агломерат	150.04	7,17	10,758	0,58	0,870	6,810	10,218	1,14	1,710
Кокс	48.58	6,47	3,143	3,50	1,700	0,340	0,165	0,12	0,058
Флюс	22,39	22,2	4,97	2,80	0,630	37,80	8,46	6,40	1,430
Итого вносится			18,87		3,200		18,843		3,188
Затрачивается на восстановление Si			1,071
Переходит в шлак			17,80		3,200		18,843		3,188	0,188	0,461	0,215	43,895
Состав шлака		40,54		7,29		42,93		7,27		0,43%	1,05%	0,49%	100%
Состав шлака на 4 компонента		41,35		7,44		43,79		7,42					100%

 

Проверка основности шлака:

                                                

1.6. Свойства шлака

1.6.1. Серопоглотительная  способность 

                                            

1.6.2. Вязкость шлака  при температуре 1500⁰С 3 пуаза

1.6.3. Температура плавления  шлака 1250⁰С

2. Расчёт состава и количества колошникового газа

2.1. Определение расхода  восстановителей на 100 кг чугуна 

Расход восстановителей

Показатель	Единицы измерения	Агломерат	Флюс	Кокс	Итого
Расход материалов	Кг/100 кг чугуна	150,04	22,38	48,58
	Кг/100 кг чугуна Кг/100 кг чугуна	5,824 8,738	2,535 0,567	0,067 0,032	9,337
	м3/100 кг чугуна м3/100 кг чугуна	19,715 29,580	4,556 1,020	0,244 0,119	30,719
	м3/100 кг чугуна м3/100 кг чугуна	4,154 6,233	0,96 0,215	0,052 0,025	6,473

 

2.2. Определение количества  углерода кокса, сжигаемого на  воздушных фурмах, кг/100 кг чугуна:

               

2.3. Количество отдельных  компонентов в колошниковом газе, м³/100 кг чугуна определяется по уравнениям:

  а) для  , м³/100 кг чугуна:

          

б) для  , м³/100 кг чугуна:

    

в)  для  , м³/100 кг чугуна:

г) для  , м³/100 кг чугуна:

 

д) для  , м³/100 кг чугуна:

Газ	Объём газа м3/100 кг чугуна	Состав газа, %	Плотность газа	Вес газа  кг/100 кг чугуна
	30,746	18,694	1,964	60,385
	43,711	26,576	1,25	54,639
	5,40	3,283	0,089	0,481
	84,61	51,443	1,25	105,763
	0,007	0,004	0,714	0,005
Итого	164,474	100%		221,273

 

3. Материальный баланс  доменной плавки

3.1. Определение расхода  дутья 

  

3.2. Определение массы  влажного дутья 

3.2.1. Удельный вес дутья 

            

3.2.2. Масса дутья 

                      

3.3. Определение массы  природного газа:

3.3.1. Расход природного  газа 

                         

3.3.2. Удельный вес природного  газа

3.3.3. Масса природного  газа 

                                  

3.4. Определение количества  водяного пара, образующегося при  восстановлении железа водородом

                                 

3.5. Масса влаги шихты

                                       

Задано в печь			Выдано из печи
Материал	кг	%	Продукты плавки	кг	%
Железосодерщие материалы	150,04	40,45	Чугун	99,99	26,96
Кокс	48,58	13,09	Шлак	43,90	11,84
Флюс	22,38	6,03
Дутьё	146,18	39,41	Сухой колошниковый газ	221,27	59,67
Природный газ	3,29	0,89	Водяной пар от восстановления	5,202	1,40
Влага шихты	0,486	0,13	Водяной пар шихты	0,486	0,13
Итого	370,96	100	Итого	370,85	100

 

Невязка баланса

                                             

4. Тепловой баланс  доменной плавки.

Тепловой баланс составляется на 1 кг чугуна.

4.1. Приход тепла кДж/кг

4.1.1. Тепло окисления  углерода кокса у фурм

                     

4.1.2. Тепло неполного  горения природного газа 

                     

4.1.3. Физическое тепло  дутья 

4.1.4. Тепло окисления  углерода прямого восстановления

                        

4.1.5. Тепло окисления  углерода кислородом шихты

                    

4.1.6. Тепло окисления  водорода кислородом шихты

 

4.2. Расход тепла, кДж/кг

4.2.1. Диссоциация восстанавливаемых окислов

 

4.2.2. Тепло затраченное  на нагрев чугуна:

                                                      

4.2.3. Тепло, затраченное  на нагрев шлака

                            

4.2.4. Тепло разложения  влаги и дутья 

              

4.2.5. Тепло на испарение  влаги шихты

                                         

4.2.6. Тепло унесённое из печи колошниковым газом:

 

4.2.7. Тепло на разложение  флюсов

                                                   

Теплове потери

                                                      

Приход тепла			Расход тепла
Статьи прихода	кДж/кг	%	Статьи расхода	кДж/кг	%
Окисление углерода кокса на фурмах	2753,285	26,98	Диссоциация карбонатов	6786,778	65,26
Тепло горячего дутья	84,780	0,83	Теплосодержание чугуна	1260	12,12
Окисление природного газа	1849,86	18,13	Теплосодержание шлака	825,32	7,94
Окисление углерода прямого восстановления	917,83	8,99	Разложение влаги дутья	122,17	1,17
Окисление окиси углерода	3898,296	38,20	Теплосодержание колошникового газа	544,61	5,24
Окисление водорода	701,63	6,87	Испарение влаги шихты	20,41	0,20
Итого	10205,68	100%	Разложение флюсов	0	0
			Тепловые потери	840	8,07
			Итого	10398,97	100

 

Невязка теплового баланса:

                                       

4.2.9. Определение теплового  коэффициента полезного действия  печи 

                             

5. Основные элементы  технологии доменной плавки на  печи объёмом 3200 м³

5.1. Загрузка шихтовых  материалов в доменную печь

5.1.1. Основные показатели  качества шихтовых материалов

5.1.2. Масса рудной части  подачи, т

                                            

5.1.3. Выход чугуна из  подачи 

                                   

Для более полного  определения выхода чугуна из подачи следует учесть потери железа с колошниковой пылью в расчёте на подачу:

                      

Где КП – вынос колошниковой пыли, кг/т чугуна (принять 10¸20 кг), – содержание железа в пыли (принимаем 45%)

Выход чугуна из подачи с  учётом потерь составит

                    

5.1.4. Масса кокса в  подаче 

, где К_к – эмпирический коэффициент принимаем ( )

5.1.5. Рудная нагрузка 

              где 210 – число подач за сутки.

5.1.6. Масса флюса в  подаче 

                              

5.1.7. Масс агломерата  и окатышей в подаче 

                                    

                                    

5.1.8. Определение системы  загрузки шихтовых материалов в доменную печь, оборудованную засыпным аппаратом лоткового типа

5.2. Газо-дутьевой режим

5.2.1. Состав дутья (содержание  кислорода, влажность) и температура

                                    Т_д=1150⁰С, f_д=1%(0,01), O_2д=25%

5.2.2. Расход дутья с  учётом 10% потерь:

                               

5.2.3. расход технологического  кислорода (O₂=90%, N₂=10%), м³/ч

                                                     

Здесь x и y – технологического кислорода и атмосферного воздуха.

Решая систему получаем:

Расход технологического кислорода – 411 ,

Расход атмосферного воздуха – 6672 .