- •Материальный и тепловой баланс
- •Содержание
- •1 Металлургические технологии переработки твердых бытовых отходов
- •2 Расчет материального баланса конвертерной плавки c использованием твердых бытовых отходов
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Расчет технологических параметров периода нагрева лома
- •2.3 Определение среднего состава металлошихты и количества примесей, окисляющихся к концу продувки
- •2.4 Определение расхода извести
- •2.5 Определение содержания окислов железа в шлаке
- •2.6 Предварительное определение количества и состава шлака в конце продувки
- •2.7 Определение состава металла в конце продувки
- •2.8 Определение содержания фосфора в металле
- •2.9 Определение содержания серы в металле
- •2.10 Определение угара примесей чугуна и количества образовавшихся окислов
- •С учетом извести и миксерного шлака серы поступило в шлак:
- •2.11 Уточнение количества и состава конечного шлака
- •2.12 Баланс окислов железа в шлаке
- •2.13 Расчет расхода технического кислорода
- •2.14 Расчет количества и состава газов, выходящих из горловины конвертера
- •2.15 Определение количества жидкого металла в конце продувки
- •3 Расчет теплового баланса конвертерной плавки с использованием твердых бытовых отходов
- •3.1 Исходные данные для расчета теплового баланса
- •3.2 Общий приход тепла на плавку
- •3.2.1 Приход тепла от использования угля и тбо на прогреве лома
- •3.2.2 Физическое тепло жидкого чугуна
- •3.2.3 Химическое тепло металлошихты
- •3.2.4 Химическое тепло реакций шлакообразования
- •3.2.5 Физическое тепло миксерного шлака
- •3.2.6 Общий приход тепла на плавку
- •3.3 Расход тепла
- •3.3.1 Физическое тепло стали Физическое тепло стали , может быть определено по уравнению:
- •3.3.2 Физическое тепло шлака
- •3.3.3 Тепло, уносимое отходящими газами
- •3.3.4 Тепло, уносимое выбросами металла
- •3.3.5 Тепло, уносимое пылью отходящих газов
- •3.3.6 Тепло диссоциации извести
- •Список литературы
- •Материальный и тепловой баланс конвертерной плавки с использованием твердых бытовых отходов
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42
2.15 Определение количества жидкого металла в конце продувки
На основе полученных данных рассчитывается выход жидкого металла в конце продувки. При определении этой величины необходимо учитывать углерод угля, не являющийся углеродом металлозавалки.
Угар и потери металла состоят из следующих статей.
1. Окислилось примесей чугуна (таблица 13):
5,297 - 0,600 - 0,303 - 0,385 = 4,010 кг
(0,303 и 0,383 углерод, внесенный алюминиевой выбойкой и коксовым остатком, соответственно).
2. Унесено железа с пылью (таблица 3): 0,600 кг.
3. Окислилось железа до FeO и Fe2O3 шлака: 1,486 кг.
4. Потери железа с выбросами (таблица 3): 1,000 кг.
5. Потери железа в виде корольков в шлаке (таблица 3): 0,300 кг.
6. Количество загрязнений на стальном скрапе (таблица 3): 0,400 кг.
Итого угар элементов и потери: 7,796 кг.
Растворилось в металле кислорода и азота:
0,045 ∙ 0,92 + 0,004 = 0,045 кг.
Тогда выход жидкой стали составит:
100,000 - 7,796 + 0,045 = 92,249 кг.
На основании выполненного расчета составляется материальный баланс плавки.
Таблица 16 – Материальный баланс плавки
Поступило |
Вес, кг |
Получено |
Вес, кг | |
1. Жидкий чугун |
70,000 |
1. Жидкий металл |
92,249 | |
2. Стальной скрап |
30,000 |
2. Шлак |
12,681 | |
3. Известь |
6,221 |
3. Газы плавки |
9,987 | |
4. Марганцевый агломерат |
0,760 |
4. Пыль (Fe2O3) |
0,857 | |
5. ИМФ |
0,900 |
5. Пыль выдувания извести и агломерата |
0,343 | |
6. Технический кислород на плавление |
7,423 | |||
7. Размыв футеровки |
0,200 |
6. Корольки в шлаке |
0,300 | |
8. Миксерный шлак |
0,500 |
7. Выбросы и выдувка |
1,000 | |
9. Уголь на прогрев |
0,65 | |||
10. ТБО |
0,800 |
8. Газы прогрева |
2,071 | |
11. Кислород на прогрев |
0,964 |
|
| |
12. Алюминиевая выбойка |
0,600 |
|
| |
Итого |
119,018 |
Итого |
119,489 | |
Невязка равна: |
0,471 |
кг |
0,394 |
% |
3 Расчет теплового баланса конвертерной плавки с использованием твердых бытовых отходов
3.1 Исходные данные для расчета теплового баланса
Расчет ведется на 100 кг металлической завалки, основываясь на данных расчета материального баланса плавки, которые приведены в таблице 17.
Таблица 17 – Статьи материального баланса плавки, необходимые для расчета теплового баланса
Наименование статей |
Единица измерения |
Обозначение |
Значения |
Доля жидкого чугуна в шихте |
кг |
|
70,000 |
Доля скрапа в шихте |
кг |
|
30,000 |
Температура чугуна |
°С |
|
1420 |
Окислилось элементов в ходе продувки |
кг |
[C] - {CO2} |
0,371 |
[C] - {CO} |
3,342 | ||
[Si] - (SiO2) |
0,480 | ||
[Mn] - (MnO) |
0,367 | ||
[P] - (P2O5) |
0,126 | ||
[Fe] - (FeO) |
1,259 | ||
[Fe] - (Fe2O3) |
0,391 | ||
[Fe] - (Fe2O3)пыль |
0,600 | ||
Содержание окислов в шлаке |
кг |
SiO2 |
1,913 |
P2O5 |
0,295 | ||
Fe2O3 |
0,697 | ||
Количество миксерного шлака |
кг |
|
0,500 |
Вес жидкой стали перед раскислением |
кг |
|
92,249 |
Температура стали перед выпуском |
°С |
|
1610,000 |
Количество конечного шлака |
кг |
|
12,681 |
Продолжение таблицы 17
Наименование статей |
Единица измерения |
Обозначение |
Значения |
Компоненты отходящих газов |
м3 |
|
6,239 |
|
0,891 | ||
|
0,053 | ||
|
0,259 | ||
|
0,021 | ||
Количество выбросов |
кг |
|
1,000 |
Количество Fe2O3, образовавшегося в результате испарения Fe |
кг |
|
0,857 |
Количество CO2, выделившегося из извести |
кг |
|
0,389 |
Количество Fe2O3, внесенное шихтовыми материалами |
кг |
|
0,306 |
Количество FeO, внесенное шихтовыми материалами |
кг |
|
0,185 |
Вес корольков |
кг |
|
0,300 |