печі:
(1)
Динамічний коефіцієнт в'язкості при Т=тисячі сто дев'яносто три К (коефіцієнт з=73)
(2)
Об'ємна витрата суцільний фази в умовах печі:
(3)
Порозность шару:
(4)
Площа перетину шахти на рівні фурми:
(5)
Площа вільного простору в перетині шахти на рівні фурм:
(6)
Швидкість руху суцільний фази (швидкість фільтрації):
(7)
Еквівалентний діаметр окатишів:
(8)
Для розрахунку втрат тиску в металургійній практиці при аналізі гідродинаміки щільного шару зазвичай використовують формулу ЕРГА:
(9)
яка враховує наявність інерційних сил в рухомому потоці (другий доданок в правій частині).
(10)
Висота шару окатишів від рівня фурм становить 7,2 м.
(11)
2.2 Розрахунок балансу твердих речовин в процесі металізації
Хімічний склад залізорудного матеріалу.
Таблиця 3 - Хімічний склад окислених окатишів (% по масі)
FеFe2О3FeOSiO2Al203CaOMgOMnOР2О5S66,295.980.523.10.070.20.060.040.020.01
Ступінь металізації h=93%
Визначаємо склад металлізованих окатишів.
Розрахунок ведемо на 100 кг окислених окатишів.
При переробці 100 кг окислених окатишів утворюється металевого заліза:
Fe * h мет=Fe мет (12)
, 2 * 0,93=61,56
прийнято припущення про відсутність тривалентного заліза:
(Fe * Fe мет) * 72/56
(66,2-61,56) * 72/56=5,98кг
Маса інших елементів складає:
, 1 + 0,07 + 0,2 + 0,06 + 0,04 + 0,02 + 0,01=4,83кг
Маса металлізованих окатишів:
, 56 + 5,98 + 4,83=72,38кг
витрата окислених окатишів отримуємо
g=100/72,38=1,38кг/кг
Для виробництва 100кг металлізованного продукту, необхідно 138 кг окислених окатишів.
Визначаємо склад металізованої сировини:
Fe мет=61,56/0,7238=85,05%
SiO 2=3,1/0,7238=4,28% 2 O 3=0,07/0,7238=0,09%=0,2/0,7238=0, 27%=0,06/0,7238=0,08%=0,04/0,7238=0,05% 2 O 5=0,02/0,7238=0,02%
S=0,01/0,7238=0,01%
Сума всіх компонентів крім заліза:
, 28 + 0,07 + 0,27 + 0,08 + 0,05 + 0,02 + 0,01=4,8%
FeO=100- (85,05 + 4,8)=10,15%
Fe=FeO + Fe мет=85,05 + 10,15=95,2%
Таблиця 4 - Склад металлізованних окатишів,%
FеFeмет FeOSiO2Al203CaOMgOMnOР2О5S 95,285,0510,154,280,070,270,080,050,02 0,01
2.3 Визначення витрати відновного газу
Таблиця 5 - Склад відновного газу, (% за обсягом)
СН4СОСО2Н2O2N22,616,46,773,50,60,2
Ступінь використання відновлювальної здатності газу h г. Приймаємо h СО=h Н2=h г, коливається найчастіше в інтервалі 0,3 - 0,4. У розрахунку прийнято h г=0,35.
Температура колошникового газу t к.г змінюється в межах 200 - 400 о С. Задаємося t к.г=300 о С. Температура відновного газу t в.г залежить від умов процесу і змінюється від 700 до 1000 о С.
У розрахунку прийнято t в.г=800 о С. Теплоємність компонентів відновного і колошникового газів наведена в табл. 2.4.
Визначення витрати відновного газу
Розрахунок ведеться на 100 кг металлізованних окатишів.
Кількість газифікованого кисню шихти
При проведенні процесу металізації в шахтній печі в газову фазу переходить кисень оксидів заліза. Зважаючи на вкрай незначної кількості домішок відновленням інших елементів нехтуємо.
; (13)
де Fe 2 o 3 ок.ок. , FeO ок.ок.- Зміст відповідних оксидів в окислених котунах в%;
FeO м.о.- Зміст FeO в металлізованних котунах в%.
g - витрата окислених окатишів на одиницю металізованої сировини в кг/кг.
кг;
; (14)
гдеVОш - об'єм кисню шихти в нм3;
мош - маса кисню шихти в кг;
М - молярна маса кисню.
нм3.
Кількість газів-відновників
Як відновл...
