Определение количества газов

Газы	кг	м^3
СО2	1.5274– 0.015X + 0.06Y	0.7776 – 0.00765X + 0.0305Y
CO	8.7476 – 0.086X	6.998– 0.06888X
H2O	0	0
O2	0.4218 – 0.0034X + 0.00214L	0.3013 – 0.0024X + 0.0015L
N2	0.0371 – 0.0003X + 0.00025L	0.0297 – 0.00024X + 0.0002L
SO2	0.0127	0.0045

3-е уравнение составим из теплового баланса:

Приход тепла

1. Физическое тепло чугуна

Q₁ = 0,1781200+52+0,2(1360-1200) * (100 - X) = 29760- 297,6X, ккал,

где 1200 – температура плавления чугуна, ⁰С;

1360 – температура чугуна, ⁰С;

0,178 и 0,2 – соответственно, средняя теплоемкость твердого и жидкого чугуна, ккал/кг.град;

52 – скрытая теплота плавления чугуна, ккал/кг.

2. Тепло экзотермических реакций, ккал

C-СО₂ 3386,4674– 33,3617X

C-CO 9364,8771– 92,1762X

Si-SiO₂ 6831 – 12,6225X

Mn-MnO 673,314 + 8,79X

P-P₂O₅ 525,4824 – 4,7744X

Fe-Fe₂O₃(ш) -8,614X + 52,74L

S-SO₂ .... 14,1062

Fe-FeO (шл) 116,15L

Fe-Fe₂O₃ (дым) 2637

Q₂= 23426,63288 – 151,7248X + 168,89L

3. Тепло шлакообразования, ккал:

1092,1714–2,0181X

228,2824 – 2,0741X

Q₃ = 1320,4538 – 4,0922X

Приход тепла равен

Q_прих = 54507,0867– 453,417X + 168,89L

Расход тепла

1. Физическое тепло стали, ккал

Q₁ = 0,1671500+65+0,2(1625- 1500)  (92,9059 + 0,0485X – 0.131L) =

= 31627,0307 + 16,5104X – 44,595L

где 1500 – температура плавления стали, ⁰С;

1625.– температура стали на выпуске, ⁰С.

2. Физическое тепло шлака, ккал

Q₂ = (0,298*1625+50)(3,8626 – 0,01442X + 1.112Y) =

=.2063,1327 – 7,7020X + 593,9708Y

где 1625.– температура шлака на выпуске, ⁰С.

3. Тепло, уносимое газами при 1450 ^оС, ккал

СО₂ 632,9338 –6,2298X + 24.864Y

CO 3541,0082– 34,8533X

H₂O 15.7298Y

O₂ 159,0937– 1,2816X + 0.808L

N₂ 14,8089– 0.12X + 0.0998L

SO₂ 3,6271

Q₃= 4351,4718 – 42,4839X + 40.594Y + 0.908L

4. Частицы Fe₂O выносят тепла Q₄ = 1020 ккал

5. Потери тепла принимаем 5 % от прихода

Q₅ =2725,3543– 22,6709X + 8.44L

Расход тепла:

Q_расх = 41786,9896– 56.346X + 634,5646Y – 35,2426L

Приравняв приход тепла расходу, получаем третье уравнение

634,5646Y + 397,0706X – 204,1326L = 12720,097

Таким образом, получены 3 уравнения:

L = 3,8626 – 0.0144X + 1.1120Y (1 уравнение)

0.79Y + 0.013X = 6,9449 (2 уравнение)

634,5646Y + 397,0706X – 204,1326L = 12720,097 (3 уравнение)

X = 25,2282 кг; Y = 8,3838 кг; L = 12,8219 кг.

Выход стали 92,4498 кг; в том числе запутается в шлаке в виде корольков 0.5 кг; потери с выбросами 1 кг и выход жидкой стали 90,9498 кг.

Масса технического кислорода составляет 7,321 кг.

Количество и химический состав газов

Газы	Значения	кг	м^3	%
СО2		1,6511	0,8406	12,74
CO		6,5754	5,2603	79,7
H2O		0,1677	0,2087	3,16
O2		0,3636	0,2597	3.93
N2		0,0328	0,026	0.4
SO2		0.0127	0.0044	0.07
	Итого……..	8,8033	6,5999	100

Состав шлака

SiO₂ Al₂O₃ MnO MgO CaO

кг 2,0632 0,1726 0,6573 0.4377 7,221

% 15,69 1,31 5 3,33 54,92

P₂0₅ S CаF₂ FeO Fe₂O₃ Сумма

кг 0,155 0,036 0,19 1,66 0.554 13,148

% 1.18 0,27 1,44 12,63 4,21 100