Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья

 

 

 

6.4. Теоретическая температура горения

Поступает тепла в зону горения:

- с нагретым  до 1450 ºС углеродом кокса

270,6=331,1-60,5 количество  углерода окисляемого у фурм.

270,6*2,37=641,32 МДж

- при горении  природного газа и углерода  кокса (п. 6.1.1 + п. 6.1.2)

190,3+2651,8= 2842,1 МДж ;

- с нагретым  влажным дутьем и природным  газом (п. 6.1.3 + п. 6.1.4)

1571,79+7= 1578,8 МДж.

Всего 641,32+2842,1+ 1578,8 = 5062,2 МДж.

Теплосодержание 1 м³ фурменного газа

5062,2/1650,72= 3,07 МДж.

Температура горения :t_гор = 2061,3 ºС.

6.5. Отношение теплоемкостей  потоков шихты и газа на  колошнике

Теплоемкость  потоков шихты (водяной эквивалент шихты)

W_ш = (337,43*0,91+1348,8*0,88+470*1)*10^-3=1,964  МДж

Теплоемкость  потока газов (водяной эквивалент потока газа)

W_r  = (1675,6*1,305+122,94*1,518)*10^-3=2,374 МДж

Отношение теплоемкостей потоков шихты  и газа

W_ш/W_r =1,964/2,374 = 0,827.

 

 

6.6. Показатели тепловой работы

1. Полезно  используемое тепло:

по первому  способу (сумма статей 1, 3, 4 по табл. 6.1)

q¹_исп = 9402,44МДж;

по второму  способу (сумма статей 2-4 по табл. 6.1)

q²_исп = 3577,34 МДж.

2. Коэффициент  использования тепла (тепловой  КПД печи):

по первому  способу

К¹_т = 90,8 %;

по второму  способу

К²_т = 79,1%.

3. Количества  тепла, выделяющегося на 1 кг суммарного углерода, т.е. из кокса и природного газа

q_с =((190,3+2651,8+ 706,5+3920,9)*22,4)/(( 310,2+444,58-2,1)*12)=18,52МДж

4. Коэффициент  использования энергии углерода

К_с =100*(190,3+2651,8+ 706,5+3920,9)/ (190,3+2651,8+ 706,5+3920,9+(444,58-2,1)*12,64)=57,18%

5. Суммарный коэффициент использования  энергии горючего (кокс + природный  газ)

К_г =100*(190,3+2651,8+ 706,5+3920,9+1197,7)/(190,3+2651,8+ 706,5+3920,9+(444,58-2,1)*12,64+1197,7+134,52*10,8)=55,15%

Вычисленные показатели находятся в пределах обычно встречающихся значений: q_исп = (6 – 12)*10^-3МДж/т (первый способ); К_т = 80 – 88 % (первый способ); q_с = 16 – 20,0 МДж/кг; К_с = 45 – 65 %

 

7. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПЕЧИ

 

Норма минутного  количества дутья составляет 1,8 – 2,2 полезных объемов печи, т.е. V_д = 1,8 – 2,2 м³/(м³*мин). Принимаем V_д = 1,9 м³/(м³*мин) или в сутки: 1,9*1440 = 2736 м³/м³.

В рассматриваемом  примере расход влажного обогащенного дутья составляет 1086 м³/т чугуна (п. 5.4). Удельная производительность при этом равна

П_уд = 2736/1099,6 = 2,488 т/(м³*сут).

Коэффициент использования полезного объема составляет

КИПО = 1/П = 1/2,488 = 0,402 (м³*сут)/т.

Интервал  изменения производительности определяется временем пребывания материалов в печи. Зависимость суточной производительности доменной печи от времени пребывания материалов τ характеризуется выражением

П = 24*V_п/(v_м*τ), т/сут.

Откуда  следует

П_уд = П/V_п = 24/(v_м*τ),

v_м – объем материалов, приходящейся на 1 т чугуна = 1,89 м³/т.

470/500+337,43/1650+1348,8/1800=1,89 м³/т

Время пребывания материалов τ находится в пределах 4-6 часов. Следовательно

П_уд = 24/(1,89*(4÷6)) = 3,17÷2,12 (т/м³*сут)

Или                   

                                       КИПО = 0,315÷ 0,472(м³*сут)/т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Металлургия чугуна / Е. Ф. Вегман, Б. Н. Жеребин, А. Н. Похвиснев, Ю. С. Юсфин. М. : Металлургия, 1989. – 512 с.
2. Бабарыкин Н.Н. Свойства шихтовых материалов и их распределение на колошнике. Магнитогорск: МГМИ, 1994. - 124 с.
3. Бабарыкин Н.Н. Движение шихты и газов в доменной печи. Магнитогорск: МГМИ, 1994. - 111 с.
4. Бабарыкин Н.Н. Восстановление и плавление рудных материалов в доменной печи. Магнитогорск: МГМА, 1995. - 164 с.
5. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки / Н.А. Спирин, Ю.Н. Овчинников, B.C. Швыдкий, Ю.Г. Ярошенко. Свердловск: УГТУ. 1995 -243 с.
6. Тарасов В. П.  Газодинамика доменного процесса. М.: Металлургия, 1990.-224 с
7. Эксплуатация современной доменной печи / Ю.П. Волков, Л.Я. Шпарбер, А.К. Гусаров, В.М. Федченко. М.: Металлургия, 1991. -240с.
8. Доменное производство: Справочник/ Под ред. Е.Ф. Вегмана. М.: Металлургия, 1988. Т.1. -480с.
9. Ефименко Г. Г., Гиммельфарб А.А. , Левченко В.Е. Металлургия чугуна. Киев: Вища школа: 1981. - 495 с.
10. Карабасов Ю.С., Чижикова В.М. Физико-химия восстановления железа из оксидов. М.: Металлургия, 1986. - 200 с.
11. Товаровский И.Г., Лялюк В.П. Эволюция доменной плавки. Днепропетровск: Пороги, 2001. - 406 с.
12. Товаровский И. Г., Севернюк В. В., Лялюк В. П. Анализ показателей и процессов доменной плавки. Днепропетровск:  Пороги, 2000. - 420 с.
13. Рамм А. Н. Современный доменный процесс. М.: Металлургия, 1980.-304с.