Расчет доменного процесса

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное



. Расчет количества шлакообразующих приведён в табл.2

Таблица 2- Количество шлакообразующих

МатериалКоличество, кгSiO2Al?O?CaO%кг%кг%кгАгломерат15979,40150,15,9094,210,80172,50Зола кокса43,7047,5920,792,3011,498,753,8170,9105,7176,3

МатериалMgO%кгАгломерат0,7511,9Зола кокса2,451,113

Итого:465,90

)Израсходовано кремнезема на Si, переходящий в чугун (по реакций SiO? +2C>Si+2CO),

,75*60/28*1000/100=16,10 кг.

где 28- атомная масса кремния;60-молекулярная масса SiO?.

)В шлаках переходит кремнезема

,9-12,9=158 кг.

) Основность шлака:

7) Количество серы в шлаке:

а) вносится серы материалами шихты

,01*(1597*0,18+420*0,47)=4,85 кг.

где 1597 и 420- расход агломерата и кокса соответственно, кг; 0,18 и 1,47- содержание в них S,%;

б) Принимаем , что в шлаке переходит 85% серы, т. е.

,85*0,85=4,1 кг.

)Количество MnO в шлаке

а) Загружено в печь марганца

,01*(1597*0,77+43,7*1,16)=12,4 кг

б) Восстанавливается и переходит в чугун 7 кг марганца;

в) принимает ,что в шлак( в виде MnO)переходит 46% марганца шихтовых материалов, т. е. 12,4*0,46=5,70 кг Mn.

г)Количество MnO в шлаке

- х

- 5,70

Х=71*5,70/55=7,4 кг.

где 71- молекулярная масса MnO; 55- атомная масса марганца.

)Улетучивается Mn?O? с колошниковыми газами.

[12,4-(5,70+6)]*229/3*55=0,97 кг.

Где 229- молекулярная масса Mn?O?;55- атомная масса марганца.

)Количество FeO в шлаке

,9-56

Х-72

Х=1,9*72/56=2,44.

) Количество и состав шлака приведены в таблице 3

Таблица 3 - Характеристика шлака

Компоненты шлакаКоличествокг%SiO15833,8Al?O?105,722,6CaO176,337,8MgO132,8MnO7,41,6FeO2,440,5S4,10,9Итого:466,94100

Пересчитываем полученный состав шлака на три компонента (CaO, SiO?, Al?O?),наносим этот состав на соответствующие диаграммы (плавкости, вязкости и температуры плавления) и проверяем физические свойства шлака.

)Проверка содержания фосфора в чугуне:

,01*(1597*0,08+43,7*0,51)=1,50 или 0,15%.Содержание фосфора не выходят за допустимые пределы.

)Окончательный состав чугуна(на величину разницы в содержании фосфора в окончательном и заданном составам чугуна изменить содержание углерода),%

SiMnPSCFe0,750,600,150,034,3094,20

) Расход материалов составляет, кг:

МатериалыБез выноса влагиС выносом влажныхКокс420424Агломерат15971629Итого20172053

)Количество влаги шихтовых материалов и пыли, выносимых из доменной печи, равно 2053-2017=36 кг

II. Расчет состава и количества колошникового газа и количества дутья

А. Исходные данные:

.Состав летучих веществ кокса , %:

CO2COCH4H2N229,034,01,04,032,0

. Состав природного газа, %:

CH4C2H6C3H8C4H10C5H1290,03,01,01,05,0

. На образование метана расходуется 0,8% углерода кокса.

. Степень прямого восстановления r d = 0,35.

. Расход природного газа 120 м .

. "ажность дутья 1%; в сухом дутье содержится 24% О?.

Б. Расчет.

. Баланс углерода:

а) вносится коксом

420,0 *0,8287 = 348,10 кг

б) растворяется в чугуне

* 0,043 = 43 кг

в) расходуется на образование метана

,10 * 0,008 = 2,8 кг

г) окисляется шихтой и дутьем

,10 - (43 + 2,80) = 302,30 кг

. Окисляется шихтой, т.е. расходуется на прямое восстановлен кремния, марганца, фосфора и железа:

а) на восстановление 7,5 кг кремния по реакции SiO? + 2C > 2CO + Si

кг

где 12 - атомная масса углерода; 28 - атомная масса кремния;

б) на восстонавление 6 кг марганца по реакции Mn + C Mn + CO

кг

где 55 - атомная масса марганца;

в) на восстановления 1,15 кг фосфора по реакции P?O? + 5C > 2P + 5CO

кг

где 31 - атомная масса фосфора;

г) на восстановление железа прямым путем (FeO+C>Fe+CO)

кг

,90* 0,35 = 70,70 кг

Где 56 - атомная масса железа; 0,35 - степень развития прямого восстановления;

д) всего расходуется на прямое восстановление

,4 + 1,3 + 0,1 + 70,70 = 79 кг

. Сгорает у фурм (окисляется дутьём)

,30 - 79 = 223,30 кг

. Расчет количества дутья:

а) на сжигание углерода у фурм (2C + O? > 2CO) требуется кислорода

м3

где 22,4 - объём килограмм-молекулы кислорода, м

б) на сжигание углерода углеводородов 1 м природного газа до оксида углерода требуется кислорода дутья

(0,5CH? + C?H? + 1,5C?H? + 2C?H?? + 2,5 C?H?? - 0,5H?O - 0.5 CO? - O?) = 0.5 * 0.9 + 0.03 + 1.5 * 0.01 + 2.0 * 0.01 + 2.5 * 0.05 = 0.64 м

в) при расходе природного газа 120 м расход кислорода составит

* 0,64 = 76,8 м

г) 24,0*(1,00-0,01) + 0,5 = 24,3 %

где 0,01 - содержание влаги в дутье, доли ед; 0,5 - количество кислорода, %, получающееся при разложении 1% влаги дутья (H?O > H? + 0.5O?);

д ) количество дутья

м3

. Количество метана в колошниковом газе:

а) образуется по реакции C + 2H? > CH?

м3

где 22,4 - объём килограмм-молекулы метана, м;

б) количеством метана, вносимым летучими кокса, пренебрегаем из-за

незначительности величины.

. Количество водорода в газе:

а) образуется водорода при разложении природного газа и влаги дутья, расходуемого на сжигание 1 м природного газа:

доменный печь чугун шихта колошниковый

(H?O+H?+2CH?+3C?H?+4C?H?+5C?H??+6C?H??+)=2.0*0.9+3.0*0.03+ 4.0*0.01+5.0*0.01+6.0*0.05+м3

где ? - содержание водяного пара в дутье, доли ед; - расход кислорода на сжигание углерода 1 м природного газа в окись углерода, м ;

б) образуется водорода при разложении 120 м природного газа

,306 * 120 = 276,7 м

в) образуется водорода из влаги дутья, расходуемого на сжигание углерода кокса