ві України в даний час використовують природний газ. Його витрата по металургійним підприємствам України в 2007 р Складав 77 ... 109 м 3/т чавуну, що нижче оптимального (100-130 м 3/т чав.) У зв'язку з дефіцитом природного газу в Україні і досить високою його ціною.
Концентрація кисню в дуття при одночасній подачі в доменні печі природного газу визначається з умови збереження оптимальної теоретичної температури горіння коксу (на рівні 2000 0 С). При витраті природного газу в межах 100 ... 130 м 3/т чавуну концентрація кисню в дуття може бути рекомендована в межах 25 ... 30%.
Витрата вуглецю на утворення метану в доменній печі в примирних розрахунках приймається на рівні 0,8% від сумарного його кількості, що надходить в доменну піч.
Ступінь прямого відновлення заліза є функцією витрат природного газу і може бути визначена за експериментальною залежності:
де S - витрати природного газу, м3/т чав
2.6.1 Алгоритм розрахунку кількості дуття
Принцип розрахунку кількості дуття заснований на балансі вуглецю.
.6.1.1 Баланс вуглецю
Зміст твердої (нелетучего) вуглецю в коксі:
Зміст вуглецю в 1 м3 природного газу:
(кг)
де СН4, СО2, С2Н6, С3Н8 - зміст перерахованих компонентів у природному газі,%.
Вноситься в доменну піч вуглецю з коксом і природним газом:
, кг
де S - витрати природного газу, м3/100 кг чавуну.
Кількість вуглецю, окислюють шихтою і дуттям визначається по різниці між усім кількістю вуглецю, внесеним в доменну піч і його витратою на науглерожіваніе чавуну і утворення метану:
де ССН4 - витрата вуглецю на утворення метану,%.
Кількість вуглецю, расходуемого на пряме відновлення кремнію, марганцю, фосфору і заліза, а також на десульфурацию чавуну відповідно до реакціями:
SiO2 + 2C? Si + 2CO
FeO + C? Fe + CO + C? Mn + CO
FeS + CaO + C? Fe + CaS + CO
P2O5 + 5C? 2P + 5CO
де 12, 28, 55, 31, 56, 32, - атомні маси вуглецю, кремнію, марганцю, фосфору, заліза, і сірки відповідно.
Кількість вуглецю, окисляемого киснем дуття:
.6.1.2 Визначення кількості дуття
Зміст у вологому дуття кисню:
де Од.с.- Прийнята концентрація кисню в сухому дуття,%; д - вологість дуття,%. Природна вологість дуття в Приазов'ї коливається від 0,6% (у зимовий час) до 1,9% (у літній час)
Зміст у вологому дуття азоту:
де
Кількість вологого дуття для окислення вуглецю по реакції:
С + О2? 2СО
Кількість водяних парів, які в дуття:
Витрата сухого дуття:
. 7 Розрахунок кількості і складу колошникового газу
. 7.1 Вихідні дані для розрахунку
- хімічний склад сировинних матеріалів;
- розрахунок шихти;
- питома витрата коксу;
- витрата дуття;
- ступінь участі водню в реакціях відновлення оксидів заліза;
- ступінь прямого відновлення заліза.
Ступінь участі водню в реакціях відновлення оксидів заліза є функцією витрат природного газу і зменшується з 0,65 при витраті природного газу 80 м 3/т чавуну до 0,55 при витраті природного газу 130 м 3/т чавуну.
. 7.2 Алгоритм розрахунку кількості та складу колошникового газу
. 7.2.1 Баланс водню
Надходить в піч водню з коксом, вологий дуття і природним газом:
Витрачається водню на відновлення оксидів заліза:
де - ступінь участі водню у відновленні оксидів заліза.
Витрачається водню на утворення метану по реакції:
С + 2Н2? СН4
Переходить водню в колошниковим газ:
.7.2.2 Баланс діоксиду вуглецю
Діоксид вуглецю утворюється при відновленні оксидів заліза, при дисоціації карбонатів, вноситься в доменну піч летючими речовинами коксу. Визначення кількості СО2, що утворився при відновленні оксидів заліза.
Кількість Fe2O3 внесене в доменну піч:
Кількість кисню, забраного при відновленні Fe2O3 до FeO по реакції Fe2O3 + CO? 2FeO + CO2:
де 160 - молярна маса Fe2O3.
Кількість кисню, забраного при відновленні FeO непрямим шляхом:
, (м3)
Всього віднімається кисню непрямим шляхом:
Кількість кисню забраного воднем:
Кількість кисню забраного оксидом вуглецю:
...
