Рациональный состав штейна и шлака


А. Тепловой баланс периода варки


Download 0.78 Mb.
bet5/5
Sana18.06.2023
Hajmi0.78 Mb.
#1564762
1   2   3   4   5
Bog'liq
referatbank-53125

А. Тепловой баланс периода варки.
Приход тепла.

  1. Тепло горячего штейна:

Qшт=Gштшт*tшт.
Qшт=100*0,2*1000=20000 ккал.

  1. Тепло воздуха:

Vв=143/1,29=110,9 нм3
Qв=110,9*60*0,31=2062,7 ккал.

  1. Тепло окисления железа ферроникеля.

По реакции (1) окисляется до Fe3O4 7,62 кг Fe:
Q=7,62*1590=12116 ккал.
По реакции (2) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 45,07 кг Fe:
Q=45,07*1244=56067 ккал.
Всего окисление железа ферроникеля с учетом тепла шлакообразования:
QFe=68183 ккал.

  1. Тепло окисления сернистого железа.

По реакции (3) окисляется до Fe3O4 3,2 кг Fe:
Q=3,2*2451=7850 ккал.
По реакции (4) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 18,9 кг Fe:
Q=18,9*2105=39900 ккал.
Всего от окисления сернистого железа с учетом тепла шлакообразования:
QFe=47750 ккал.
Всего приход тепла:
20000+2063+68183+47750=137996 ккал.
Расход тепла.

  1. Тепло обогащенной массы:

Qм=Gмм*tм.
Qм=63*0,2*1250=15750 ккал.

  1. Тепло шлака:

Qшл=Gшлшл*tшл.
Qшл=193*0,3*1250=72375 ккал.

  1. Тепло газов:

Qгаз=(8,84*0,536+84,56*0,334+1,46*0,353)*1000=33497 ккал.

  1. Потери тепла во внешнюю среду:

а) потеря тепла поверхностью кожуха
Qкож=q*Fкож*1,
Fкож=85*1,3=110 м2
Qкож=3500*110*0,012=4600 ккал;
б) потеря тепла излучением через горловину размерам 3,2 м2
Qгорл=180000*3,2*0,012=6900 ккал.
Всего потери тепла во внешнюю среду составляют:
4600+6900=11500 ккал.
Всего расход тепла:
15750+72375+33497+11500=133122 ккал.
Результаты расчетов теплового баланса периода набора сведены в табл.16.



Таблица 16. Тепловой баланс периода набора.

Приход тепла

Расход тепла

№ пп.

Статьи прихода

ккал

%

№ пп.

Статьи расхода

ккал

%

1

Тепло горячего штейна

20000

14,5

1

Тепло обогащенной массы

15750

11,4

2

Тепло воздуха

2063

1,5

2

Тепло шлаков

72375

52,4

3

Тепло окисления железа ферроникеля

68183

49,4

3

Тепло газов

33497

24,3

4

Тепло окисления и ошлакования сернистого железа

47750

34,6

4

Потери во внешнюю среду

11500

8,3





5

Неучтенные потери и невязка баланса

4874

3,5

Всего:

137996

100,0

Всего:

137996

100,0

Б. Тепловой баланс периода варки файнштейна.
Приход тепла.

  1. Тепло обогащенной массы: 15750 ккал.

  2. Тепло воздуха: Vвоз=52,23/1,29=40,5 нм3,

Qв=40,5*0,31*60=753 ккал.

  1. Тепло окисления сернистого железа.

По реакции (3) окислиется до до Fe3O4 2,14 кг Fe:


Q=2,14*2451=5245 ккал.
По реакции (4) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 12,65 кг Fe:
Q=12,65*2105=26628 ккал.
Всего от окисления сернистого железа с учетом тепла шлакообразования:
QFe=31873 ккал.
Всего приход тепла:
15750+753+31873=48376 ккал.
Расход тепла.
1. Тепло файнштейна:
Qф=Gфф*tф.
Qф=34,26*0,2*1350=9250 ккал.

  1. Тепло шлака:

Qшл=Gшлшл*tшл.
Qшл=33,85*0,3*1250=9139 ккал.

  1. Тепло газов:

Qгаз=(5,76*0,546+30,92*0,34+0,48*0,359)*1200=16596 ккал.

  1. Потери тепла во внешнюю среду:

а) потеря тепла поверхностью кожуха
Qкож=q*Fкож*2,
Fкож=85*1,3=110 м2
Qкож=7000*110*0,003=2310 ккал;
б) потеря тепла излучением через горловину размерам 3,2 м2
Qгорл=230000*3,2*0,003=2950 ккал.
Всего потери тепла во внешнюю среду составляют: 5260 ккал.
Всего расход тепла:
9250+9139+16596+5260=40245 ккал.
Результаты расчетов теплового баланса периода набора сведены в табл.17.

Таблица 17. Тепловой баланс периода варки файнштейна.

Приход тепла

Расход тепла

№ пп.

Статьи прихода

ккал

%

№ пп.

Статьи расхода

ккал

%

1

Тепло обогащенной массы

15750

32,6

1

Тепло файнштейна

9250

19,1

2

Тепло воздуха

753

1,6

2

Тепло шлака

9139

18,9

3

Тепло окисления и ошлакования сернистого железа

31873

65,9

3

Тепло газов

16596

34,3





4

Потери во внешнюю среду

5260

10,9

5

Неучтенные потери и невязка баланса

8131

16,8

Всего:

48376

100,0

Всего:

48376

100,0

Для общей оценки тепловой работы конвертера составлен также сводный тепловой баланс процесса табл.18.



Таблица 18. Сводный тепловой баланс процесса переработки никелевого штейна на файнштейн

Приход тепла

Расход тепла

№ пп.

Статьи прихода

ккал

%

№ пп.

Статьи расхода

ккал

%

1

Тепло горячего штейна

20000

11,7

1

Тепло файнштейна

9250

5,4

2

Тепло воздуха

2816

1,7

2

Тепло шлаков

81514

47,8

3

Тепло окисления железа ферроникеля

68183

40,0

3

Тепло газов

50093

29,4

4

Тепло окисления и ошлакования сернистого железа

79623

46,7

4

Потери во внешнюю среду

16760

9,8





5

Неучтенные потери и невязка баланса

13005

7,6

Всего:

170622

100,0

Всего:

170622

100,0



Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок.

  1. Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров.


Длина воздухопроводов, их расположение зависят от планировки территории завода, сечение же их должно быть рассчитано по допустимой скорости движения воздуха, которая обычно принимается в пределах 15-25 м/сек.
Для рассчитываемого случая примем, что цех оборудован шестью одинаковыми 40-т конверторами, из которых в работе одновременно находятся пять.
Общее количество воздуха, необходимое для работы пяти конверторов составит:
V=5*255=1275 нм3/мин.
Необходим резерв на возмещение потерь воздуха на не плотностях воздухоподводящей системы. По данным практики, эти потери составляют до 20-30% от количества воздуха, подводимого к фурмам.
Приняв резерв 25%, получим, что воздуходувные машины должны подать воздуха:
V=1,25*1275=1600 нм3/мин.
Из приложения 19 находим, что нужное количество воздуха могут обеспечить две воздуходувки 920-33-2 производительностью по 820 нм3/мин при давлении до 1,3 атм.
Примем скорость воздуха в воздухопроводах:
t,p=20 м/сек.
Диаметр воздухопровода на участке от воздуходувки до общего воздухопровода определим по формуле:
d=1,13 Vt,p/t,p.
При давлении воздуха 1,3 атм и температуре 600 рабочий расход воздуха от каждой машины составит:
Vt,p=(820*(273+60))/(60*273*2,3)=7,3 м3/сек.
Диаметр воздухопровода:
d1=1,13* 73/20=0,68м 7м
Диаметр общего воздухопровода определим, исходя из условия одновременной подачи через него воздуха от обеих воздуходувок:
Vt, pобщ=2Vt, p=2*7,3=14,6 м3/сек.
Диаметр воздухопровода
d2=1.13* 14,6/20=0,97  1,0 м.
Диаметр воздухопроводов, по которым воздух подается от общего воздухопровода к конвертерам, определим из количества воздуха, подаваемого на один конвертер:
V0конв=1640/(5*60)=5,5 нм3/сек.
Или
Vt, pконв=(5,5*(273+60))/(273*(1+1,3))= 2,9 м3/сек.
Диаметр воздухопровода:
d3=1,13* 2,9/20=0,43 0,45 м
  1. Расчет сопротивления воздухоподводящей системы.


Примем наибольшую длину воздкшной трассы от воздуходувки до общего воздухопровода L1=100 м, длину участка общего воздухопровода до наиболее удаленного конвертера L2=50 м и длину подводящего воздухопровода L3=10 м.
Потери напора на трение о стенки воздухопроводов при t,p=20 м/сек:
hтр=(L1/d1+L2/d2+L3/d3)* t,p2/2g*t, p.
Коэффициент потери напора от трения =0,04. Действительный удельный вес воздуха:
t, p=0*273/(273+1)*(p+1)=1,29*(273*2,3)/(273+60)=2,5 кг/м3;
ht, p=0,04*(100/0,7+50/1,0+10/0,5)*400/19,6*2,5=440 мм вод. ст.
Общая потеря напора по всей трассе составляет:
h=440+290+220=950 мм вод. ст., или около 0,1 кг/см3.
Расчет показывает, что при давлении дутья, создаваемом воздуходувкой, 1,3 атм. И потере напора на всей магистрали 0,1 атм. Давление воздуха на коллекторе конвертера составит
1,3-0,1=1,2 атм.
Т.е. соответствует такому значению давления, которое обеспечивает расчетную пропускную способность фурм.

Технические показатели.


В заключении всех выполненных расчетов составляется сводка показателей работы конвертера:

Содержание никеля в штейнах, %:


в горячем……………………………………………………………...16,0
в холодном…………………………………………………………….11,0
Производительность конвертера по штейну, т/сутки:
горячего…………..……………………………………………………………..200
Общая производительность по штейну, т/сутки……………………………..280
Производительность по файнштейну, т/сутки……………………………….50
Содержание никеля в файнштейне, %………………………………………..77,3
Количество нейтральных холодных материалов,
перерабатываемых в конвертере:
т/сутки………………………………………………………………….126
% от веса горячего штейна……………………………………………63
% от смеси штейнов……………………………………………………45
Число операций за сутки………………………………………………………..3
Вес файнштейна за одну операцию, т………………………………………….25
Размеры конвертера, м………………………………………………………….3,66,1
Размер горловины, м…………………………………………………………….1,71,9
Число установленных фурм:
при старой конструкции фурм……………………………………….30
при усовершенствованной конструкции…………………………….22
Диаметр фурменных труб, мм……………….………………………………..41
Пропускная способность конвертера по воздуху, нм3/мин………………….255
Удельная нагрузка на 1см3 сечения фурм, нм3/см2*мин:
при старой конструкции фурм………………………………………..0,68
при усовершенствованной конструкции фурм………………………0,96
Давление Дутья на коллекторе, атм………….………………………………..1,2








Download 0.78 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling