Расчет доменного процесса
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
м3 (Н2)
г) всего образуется водорода
,7 + 8,6 = 285,3 м
д) на основании опытных данных принимаем, что водорода, получающегося на фурмах, участвует в реакциях косвенного восстановления
,3 / 3 = 95,1 м
е) количество водорода, переходящее в газ,
,3 - 95,1 = 190,2 м
ж) водород кокса:
водород летучих веществ кокса
м3
где 2 и 22,4 - молекулярные массы и объём килограмм-молекулы водорода;
з) расходуется водорода на образование метана по реакции C+2H?>CH?
м3
и) количество водорода в колошниковом газе
,2 + 1,9 +15,5 - 10,4 = 197,2м
. Количества двуокиси углерода в колошниковом газе:
а) количество Fe?O? в шихтовых материалах (учитывается Fe?O? агломерата.
Железо в коксе находится в виде FeO, а Fe?O? образуется при сжигании кокса для определения содержания в нем золы) составляет
*0,582=929,5 кг
б) часть Fe?O? восстанавливается водородом по реакции Fe?O? + H? > 2 FeO + H?O. Условно считаем, что весь водород, участвующий в реакциях косвенного восстановления, восстанавливает Fe?O? до FeO. Количество Fe?O? восстанавливающийся водородом,
кг
где 160 - молекулярная масса Fe?O?; 22,4 - объём килограмм-молекулы H? м
в) образуется воды
кг
где 18 - молекулярная масса воды;
г) количество Fe?O?, восстанавливающийся оксидов углерода,
,5 - 679 = 250,5 кг
Д ) образуется диоксида углерода при восстановлении по реакции Fe?O?+CO>2FeO+CO?
м
е) количество диоксида углерода, образующееся при восстановлении железа из (FeO+CO>Fe+CO?)
*0,65=245 м
где 0,65-степень косвенного восстановления;
ж) образуется диоксида углерода от непрямого восстановления
+ 35,1 = 280,1 м
8. Количества оксида углерода в колошниковом газе;
а) образуется оксида углерода от окисления углерода кокса шихтой и дутьем
м3
б) образуется оксида углерода при горении 1 м природного газа :
(СО?+СО+СН?+2С?Н?+3С?Н?+4С?Н??+5С?Н??)=0,9+30,03+3*0,01+4*0,01+5*0,05=1,28м
в) Из 120 м природного газа образуется оксида углерода
*1,28=153,6 м
г) Остается в газе оксида углерода после расхода части её на непрямое восстановление
,3+153,6-280,1=437,8 м
) Количество азота в колошниковом газе:
а) Содержание азота во влажном дутье
(1-0,01)=75,2 %
б) Дутье вносит азота:
*0,752=883 м
в) Коксом вносится азота примерно 2 м(можно не учитывать)
г) Всего азота в колошниковом газе
+2=885 м
) Количество и состав колошникового газа:
КомпонентСО?СОN?Н?СН?Итого:Количество, м280,1437,8885197,25,21805,3Состав15,524,2549,02110,29100
2.2 Расчет материального и теплового балансов доменной плавки
1. Материальный баланс:
.Масса дутья
а)1 М дутья весит
кг
где 23,8, 75,2, 1,0- содержание в дутье соответственно О?, N?, Н?О, %;32, 28, 18 -молекулярная масса О?, N?, и Н?О соответственно;
б) Вес дутья
*1,288=1512 кг
)Масса природного газа:
а) 1м природного газа весит
кг
б) Масса 120 м природного газа
*0,89=106,8 кг
)масса колошникового газа:
а) 1 м колошникового газа весит
кг
б) Колошниковый газ весит
,3*1,232=2224 кг
Таблица 4 - Материальный баланс
ЗаданокгполученокгШихтовый материал Дутья Природного газа2053 1512 106,8Чугуна Шлака Газа сухого "аги и пыли "аги восстановления Mn?O?, улетуч. в колошник1000 466,94 2224 36 76,4 1Итого3671,8Итого3658,8
Невязка составляет:
0,3%
2.3 Тепловой баланс доменной плавки
А) Прихода тепла
.Тепло горения углерода кокса
*280,1+5250*284,2=6434580 кДж
Где 280,1 и 284,2- соответственно количество СО?, образующейся при непрямом восстановлений, и СО, образующийся при окислений углерода кокса шихтой и дутьём, за вычетом СО, расходуемой в реакциях косвенного восстановления, 17899 и 5250- Тепло, выделяющиеся при горений углерода соответственно в СО? и СО, кДж/.
.Теплосгорание природного хаза с образованием СО и Н?;
а) При сгорании 1 природного газа выделяется тепла
*0,9+6050*0,03+10121*0,01+13796*0,01*18053*0,05-12642-10806=2815,5 кДж
б) при сгорании 120природного газа выделяется тепла
,5*120=338000 кДж.
)Тепло окисления водорода в реакциях косвенного восстановления железа
*95,1=1027650 кДж
)Тепло нагретого дутья
а)Теплоемкость сухого воздуха при температуре дутья 1200?С - 1,4373, водяного пара 1,7672 кДж/(*?С);
Водяных паров в дутье содержится
1174*0,01=11,74
в) Сухого дутья подается
-11,74=1162,26 ;
Приход тепла
(1,4373*1162,26+1,7672*11,74)*1200=2029516 кДж
)Общий приход тепла
+338000+1027650+2029516=9829746 кДж
Б. Расход тепла
. На диссоциацию оксидов и переход серы в шлак:
а)Количество FeO,вносимое шихтовыми материалами:
АгломераттАжтАжтАжтАжтАжтАж1597*0,121=193,24 кг
Золой коксатАжтАжтАжтАжтАж43,7*0,0862*=4,8кг
Итого:198,04 кг.
б) условно считаем, что в золе кокса весь FеО, а в офлюсованном агломерате 10%FеО связаны в силикатных соединениях. Количество FеО, связанного в силикаты, магнетита и свободного Fе?О? составляет:
,8+193,24*0,1=24,12 кг FeOшл.
,04-24,12=173,92 кг FeO
,92-72 г/моль
Х - 160 г/моль
Х==кг(Fe2O3)
в)тепло на диссоциацию оксида же