- •Двнз «приазовський державний технічний університет»
- •Курсовий проект (робота)
- •Задание на курсовой проект студенту
- •2 Расчетная часть
- •2.1 Расчет химического состава железосодержащего компонента шихты
- •2.2 Определение химического состава рудной смеси
- •2.3 Определение удельного расхода кокса
- •2.4 Алгоритм расчета доменной шихты
- •2.4.2 Баланс серы
- •2.4.3 Определение массы дополнительного флюса
- •2.6 Расчет количества дутья
- •2.6.1 Алгоритм расчета количества дутья
- •2.6.1.1 Баланс углерода
- •2.6.1.2 Определение количества дутья
- •2.7.2.3 Баланс монооксида углерода (со)
- •2.9.2.2 Расход тепла
- •2.9.3 Сводная таблица теплового баланса доменной плавки
- •2.9.3.1 Приход тепла
- •2.9.3.2 Расход тепла
- •2.9.4 Коэффициент использования тепла
- •2.9.5 Коэффициент использования углерода
2.9.2.2 Расход тепла
Расход тепла на диссоциацию оксидов железа:
(кДж)
где 7348 и 5225 - теплота диссоциации Fe2O3 и FeO до Fe, кДж/кг Fe;
(FeO) – содержание оксида железа в шлаке.
Расход тепла на диссоциацию оксидов кремния, марганца и фосфора:
, (кДж)
где 31028, 7934, 32646 теплота диссоциации SiO2, MnO и Са3Р2О8.
Расход тепла на перевод серы в шлак:
(кДж)
где 5401 – теплота перевода серы в шлак по реакции:
FeS + CaO + C → Fe + CaS + CO – 5401, (кДж/кг S)
Расход тепла на испарение влаги шихты:
где 2261 – теплота испарения влаги, кДж/кг Н2О;
- расход тепла на нагрев воды до 100 0С.
Тепло разложения влаги дутья:
, (кДж)
Расход тепла на диссоциацию карбонатов:
где 2300 – теплота диссоциации СаСО3 → СаО + СО2, кДж/кг СО2.
Теплота, уносимая чугуном:
(кДж)
где Сч – теплоемкость чугуна при температуре tч.
Температура чугуна принимается равной 1350…1450 0С.
Меньшее значение температуры чугуна принимается при его выплавке для разливки на разливочных машинах.
Тепло, уносимое шлаком:
где Сшл – теплоемкость шлака при tшл.
Температура шлака принимается, как правило, на 50 0С больше температуры чугуна.
Тепло, уносимое колошниковым газом:
где tк.г. - температура колошникового газа, 0С;
1,388 - средняя теплоемкость колошникового газа при tк.г., кДж/м3К;
СН2О - теплоемкость паров воды при tк.г., кДж/м3.
Общий расход тепла:
2.9.3 Сводная таблица теплового баланса доменной плавки
2.9.3.1 Приход тепла
№№ п/п |
Статьи прихода тепла |
Количество тепла, кДж |
Удельный вес статьи, % |
1. |
Окисление углерода до CO2 |
476067,62 |
45,02 |
2. |
Тепло горения природного газа |
19198,79 |
1,82 |
3. |
Тепло горения углерода кокса до CO |
179078 |
16,94 |
4. |
Тепло окисления водорода в реакциях восстановления |
170518,68 |
16,13 |
5. |
Тепло нагретого дутья |
192310,4 |
18,19 |
6. |
Тепло вносимое шихтой |
20144,1 |
1,90 |
7. |
Итого |
1057317,59 |
100 |
2.9.3.2 Расход тепла
№№ п/п |
Статьи расхода тепла |
Количество тепла, кДж |
Удельный вес статьи, % |
1. |
Диссоциация оксидов и десульфурация чугуна |
693000,24 |
65,54 |
2. |
Испарение влаги шихты и разложение влаги дутья |
16442,51 |
1,55 |
3. |
Диссоциация карбонатов |
7660,84 |
0,72 |
4. |
Уносится чугуном |
120400 |
11,39 |
5. |
Уносится шлаком |
73812,26 |
6,99 |
6. |
Уносится колошниковым газом |
78389,68 |
7,41 |
7. |
Потери тепла в окружающую среду и с охлаждающей водой |
67552,06 |
6,4 |
8. |
Итого |
1057317,59 |
100 |
2.9.4 Коэффициент использования тепла
2.9.5 Коэффициент использования углерода
где 3,39 – величина отношения количества тепла, выделяющегося при окислении С до СО2, к количеству тепла, выделяющегося при окислении С до СО.[7]
ВЫВОДЫ
Существенное влияние на полноту превращений углеводородов и углерода в фурменных очагах оказывает распределение их количества по фурмам. В настоящее время расход дутьевых добавок регулируют по фурмам безотносительно к расходу дутья на каждую фурму, так как последний не контролируется. Это обусловливает разную величину доли добавок в дутье на отдельных фурмах. При этом на фурмах с максимальной долей добавок в дутье условия их превращений осложнены, что ограничивает возможность увеличения общего расхода. Для снятия этого ограничения необходима организация контроля расхода дутья по фурмам и регулирования расхода дутьевых добавок в соответствии с расходом дутья на каждую фурму.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1 Рамм А. Н. Современный доменный процесс/ А.Н. Рамм — М.: Металлургия, 1980.-304 с.
2 Ефименко Г.Г.Металлургия чугуна/Г.Г Ефименко– К: Вища школа, 1987 – 348 с.
3 Стефанович М. А. Анализ хода доменного процесса. — Свердловск: Металлургиздат, 1953. — 285 с.
4 Перспективы и эффективность технологии выплавки чугуна в
доменных печах/ С.Л. Ярошевский, З.К. Афанасьева, А.В. Кузин, И.В. Мишин// Новости науки Приднепровья, 2010г.- 25-31 с..
5 Влияние эффективности использования природного газа на показатели работы доменной печи/ Береснев Н.Г., Курунов И.Ф. -Металлургия.- №5.- 2005.-с.34-35.
6 Вегман Е.Ф. Краткий справочник доменщика/ Е.Ф. Вегман. - М. : Металлургия, 1981.- 240с.
7 Методическое руководство по курсовому проектированию по учебной дисциплине "Теория доменного процесса". Составитель В.П. Русских.-Мариуполь.-ПГТУ.-2008 г.