Проект доменной печи, предназначенной для передельного чугуна для обеспечения бесперебойной работы конвертерного цеха
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?НАВЛИВАЮТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЧУГУНА
В данном расчете
4. Температура горячего дутья составляет 13000С.
. Температура колошникового газа 3000С.
. Энтальпия чугуна и шлака. Энтальпия зависит от сорта выплавляемого чугуна. В данном расчете приняли энтальпию чугуна 1176, а шлака 1764 кДж/кг.
. Степень развития прямого и косвенного восстановления. В данном расчете Ri=0.72; Rd=0.28.
. Состав сухого дутья: содержание кислорода w=0,29; содержание азота (1-w)=0,71; влажность дутья f=0,01 (по объему).
. Степень участия водорода в восстановительных процессах
. Тепловые потери Zc=1260 кДж/кг С.
Таблица1 Химический состав сырых материалов, %
ШихтаFeMnPSFe2O3FeOMn3O4MnOАгломерат Криворожский (60%)56,870,090,03-57.9920.05-0,12ЦГОК окатыши(40%)58.00.120.030,0578.743.67-0.169Рудная смесь56.870.0970,030,0162.716.28-0,13Mn-руда3.538.00,22-5.0---Известняк0,49-0,010,120,7---Зола кокса17,80,540,151,4825,4-0,75-Кокс1,7060,0520,0141,8422,438-0,072-
ШихтаSiO2Al2O3CaOMgOSO3P2O5MnO2TiO2ППП?Агломера.К (60%)12,552,596,060,570,070,183---100Лебединские окатыши9,320,965,311,640,0510,16---100Рудная смесь11,82,315,880,810,060,177---100Mn-руда20,06,02,00,30,51,060,2-6,0100Известняк1,60,853,50,70,030,03--42,37100Зола кокса39,823,804,81,40,350,45---100Кокс3,822,2860,4610,1340,0330,05--88,7100
Снел=100 - 11,1-1-0,42 = 87,48
[C]=4,6 + 0,03[Mn] - 0.27[Si] - 0,32[P]
[C]=4,6 + 0,030,3 - 0,270,01 - 0,320,08=4,6
1. Расчет состава доменной шихты (за исключением кокса). Определяют расходы железорудной части шихты, флюса, марганцевой руды на 100кг выплавляемого чугуна. Расчет расходных коэффициентов компонентов шихты ведут по балансовым уравнениям. Обозначим через х, у и z расходы рудной смеси, марганцевой руды и известняка на 100кг чугуна.
. Составление уравнения по выходу чугуна из компонентов шихты. Выход чугуна (ч) - это величина, характеризующая количество чугуна (кг), образующегося при плавке 1кг данного материала. Выход чугуна определяют по элементам, содержание которых в чугуне зависит лишь от их содержания в шихте (железо, марганец, фосфор, мышьяк, медь и др.); содержание других элементов (углерода, серы, кремния) определяется следующими условиями плавки:
Таблица2 Определение выхода чугуна из материалов шихты
ПараметрРудная смесьМарганцевая рудаИзвестнякКоксFe, % Fe?Fe56,87 56,870,995= =56,583,5 3,50,995= =3,48250,49 0,490,995= =0,491,706 1,7060,995= =1,7Mn, % Mn?Mn0,097 0,0970,55= =0,05338 380,55= =20,90- - -0,052 0,0520,55= =0,0286P, % P?P0,03 0,030,22 0,220,01 0,010,014 0,014А56,6624,60,51,7426B0,8+4,6+0,01=5,41Ч=А/(100-B)0,59900,26000,00530,0184
где Fe, Mn, P - содержание соответствующих элементов в данном материале, %; ?Fe, ?Mn, ?P - коэффициенты перехода элементов в чугун; [Si], [C], [S] - содержание соответствующих элементов в чугуне, %.
Уравнение по выходу чугуна из компонентов шихты имеет вид
чр.см х + чм.р. у + чизвz =100 (1)
где чр.см, чм.р, чизв - выход чугуна соответственно из рудной смеси, марганцевой руды и известняка.
Если заранее известен расход кокса, то в левую часть уравнения (1) добавляют член чкК, где чкК - выход чугуна из кокса; К - расход кокса, кг/100кг чугуна. Расчет величин ч приведен в таблице 2.
Уравнение (1) принимает вид:
0,5990x + 0,2600y + 0,0053z = 100.
Составление уравнения по балансу марганца. Если из фактического количества марганца, внесенного каждым компонентом шихты (Mn?Mn), вычесть требуемое его количество для поддержания нужного содержания марганца в чугуне ([Mn]ч), то получают избыток или недостаток марганца, внесенного каждым компонентом шихты ( Mn).
Уравнение по балансу марганца принимает вид
( Mnр.см.)х + ( Mnм.р.)у + ( Mnизв.)z = 0. (2)
В случае заданного расхода кокса в левую часть уравнения (2) добавляют ( Mnк.)К. Расчет баланса марганца ведут по схеме приведенной ниже: Параметр Рудная смесь Марганцевая руда
Mn?Mn 00,53 20
[Mn]ч 0,1797 0,078
( Mn)= Mn?Mn-[Mn]ч - 0,1267 20,822
Уравнение (2) принимает вид: - 0,1267х + 20,822у=0
Составление уравнения по балансу основных и кислотных оксидов при заданной основности шлака:
где RO - избыток или недостаток основных оксидов в данном компоненте шихты по сравнению с требуемым в конечном шлаке; (60/28)[Si] ч - количество кремнезема, необходимое для восстановления заданного количества кремния в чугун.
Уравнение по балансу основных и кислых оксидов имеет вид
(3)
Ниже приведен расчет баланса основных и кислых оксидов для компонентов шихты:
Рудная смесь ….ROр.см.=5,88+0,81-1,07(11,8-2,140,80,5990+2,31)=
= -8,88
Марганцевая руда….ROм.р.=2+0,3-1,07(1,6-2,140,80,26+6,00)=
= -28,11
Известняк….ROизв=53,5+0,7-1,07(1,6-2,140,80,0053+0,8)= =51,35
Кокс…. ROк=0,461+0,134-1,07(3,82-2,140,80,0018+2,286)=
= -6,66
Уравнение (3) принимает вид -8,88х - 28,11у + 51,35z = 0
Расход флюса на ошлакование золы единицы кокса
а на ошлакование золы всего кокса
Таким образом, получаем систему из трех уравнений:
Решая которую получаем расходы, кг: х=166,25;у=1,011;z=29,14
Расчет расхода кокса
Тепловой эквивалент углерода, сгорающего у фурм
=14181,25кДж/кг С
Тепловой эквивалент (теплоотдача) углерода прямого восстановления.
Если известь связана в силикаты кальция, что обычно для офлюсованного агломерата, т.е. находится в виде "готового шлака", то тепло необходимо только для расплавления соединения, а следовательно, и экономия тепла по сравнению с первым случаем составит
Тепловой эквивалент оксида кремния
Тепловой эквивалент глинозема. Теплота образования 3CaO Al2O3 составляет ~840 кДж/кг Al2O3, тогда
В случае сульфатной серы (принимают в виде CaSO4) CaSO4=CaS+2O2 - 921190