Знание — сила. Библиотека научных работ.~ Портал библиофилов и любителей литературы ~ |
|
|
Материальный баланс всей плавки представлен в таблице 11 Таблица 11 – Материальный баланс всей плавки, кг. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Поступило |
Получено |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Источники |
Масса, кг |
Источники |
Масса, кг. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Металлошихта |
100,00 |
Сталь |
88,68 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Магнезитохромит |
0,300 |
Потери с корольками |
1,07 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Доломит |
1,500 |
Шлак |
10,228 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кислород из атмосферы |
0,418 |
Бурый дым |
1,192 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Технический кислород |
6,967 |
Газы СО |
6,370 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Извести |
1,314 |
СО2 |
3,080 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Известняк |
6,908 |
N2 |
0,337 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
O2 |
0,707 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
H2O |
0,201 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Продолжение таблицы 11 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Итого |
117,407 |
Итого |
116,226 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.1.4 Тепловой баланс рабочего пространства
Тепловой баланс рабочего пространства двухванной печи рассчитывается для одной камеры (расчет ведем на всю плавку)
Приход тепла
Физическое тепло чугуна
Физическое тепло чугуна считается по формуле:
Qчуг = Мчуг · [СТВ · tпл + q + Cжид · (tжид - tпл] (10)
где Qчуг – физическое тепло чугуна, кДж;
СТВ – средняя удельная теплоемкость твердого чугуна, кДж/ (кг · ºС);
tпл – температура плавления чугуна, ºС;
q – скрытая теплота плавления, кДж/кг;
Cжид – средняя удельная теплоемкость жидкого чугуна, кДж/(кг · ºС);
tжид – температура жидкого чугуна, ºС.
Qчуг = 250000 · 0,65 · [0,178* 1200 + 52 + 0,2 (1350 – 1200) ] = 201,267 кЛж
Тепло шлакообразования
SiO2 → (CaO)2 · SiO2 ………………. 0,69 · 60 · 554 · 2500/28 = 2,05 · 10ºккал
Р2О5 → (СаО)3 · (Р2О5) …………….. 0,045 · 142 · 1132 · 2500/62 = 0,292· 10ºккал
Σ Qшл = 2,342 · 10ºккал
Физическое тепло скрапа
Qскр = 0,112 · 20 · 35 · 2500 = 0,169 · 106 ккал
Тепло экзотермических реакций
Тепло экзотермических реакций определяется по формуле:
Qэкз = ∆Н1 · ∆С1 · 2500 (11)
где Qэкз – тепло, выделяемое экзотермическими реакциями, 106 ккал
∆Н1 – тепловой эффект химической реакции, 106 ккал
∆С1 – изменение концентрации i-го компонента, кг.
Таблица 12 – Тепло экзотермических реакций, 106 ккал
С → СО
(1,8 + 0,93) · 8134 · 2500 = 55,535
Si → SiO2
0,69 · 7423 · 2500 = 12,8
Mn → MnO
0,565 · 1758 · 2500 = 2,48
P → P2O5
0,045 · 5968 · 2500 = 0,670
Fe → Fe2O3 (в дым)
(0,5 + 0,503) · 1758 · 2500 = 3,53
Fe → Fe2O3 (в шлак)
(0,357 + 0,074) · 1758 · 2500 = 1,89
Fe → FeO
(0,4 + 1,886) · 1150 · 2500 = 6,57
Итого: ΣQэкз = 3,53 + 1,89 + 6,57 + 0,67 + 2,48 + 12,8 + 55,54 = 82,89 · 106 ккал
Химическое тепло природного газа
Расход природного газа принимаем за х и определяем химическое тепло природного газа по формуле:
Qпр.газ = ∆Нпр.газ · 2500 · х (12)
где Qпр.газ – химическое тепло природного газа, МДж;
∆Нпр.газ – тепловой эффект реакции горения природного газа, 106 ккал/м3;
х – расход природного газа, м3.
Qпр.газ = 8291 · х
Расход тепла
Физическое тепло стали
Физическое тепло стали определяется по формуле:
Qст = Мст · [СТВ · tпл + q + Cжид · (tжид - tпл], (13)
где Qст – физическое тепло стали, кДж;
Мст – масса стали, кг;
СТВ – средняя удельная теплоемкость твердой стали, кДж/ (кг · ºС);
tпл – температура плавления стали, ºС;
q – скрытая теплота плавления стали, кДж/кг;
Cжид – средняя удельная теплоемкость жидкой стали, кДж/(кг · ºС);
tжид – температура жидкой стали, ºС.
Температура плавления стали определяется по формуле:
tпл = Тлик – 80 · [% С], (14)
где Тлик – температура ликвидуса, ºС;
[% С] – содержание углерода в металле, массовая доля, %
tпл = 1539 – 80 · (0,04) = 1536ºС
Qст = [0,167 · 1536 + 65 + 0,2 · (1600 – 1536)] · 88,68 · 2500 = 74,12 106 ккал
Физическое тепло шлака и корольков
Физическое тепло шлака определяется по формуле:
Qшл = (0,298 · 1550 + 50) · 12,6 · 2500 + (0,298 · 1630 + 50) · 1,98 · 2500 +
+ (2,298 · (1630 – 1550) + 50) · 12,6 · 2500 = 21,10 · 106 ккал
Тепло, уносимое продуктами горения.
Принимаем температуру отходящих газов равной 1650ºС
СО 1650х · 0,569 · 0,974 = 914,4х
Н2О 1650х · 0,444 · 1,925 = 1410х
N2 1650х · 0,347 · 0,332 = 190х
Qпр.г. = 2514,4 · х
Тепло на разложение известняка
Qизв = 6,908 · 2500 · 425 = 7,34 · 106 ккал
Тепло на испарение влаги и нагрев паров
Qисп = (1 · 100 + 539 + 0,444 · 1650 · 22,4/18 – 0,36 · 100 · 22,4/18) · 2500 ·
· 0,201 = 0,76 · 106 ккал
Тепло для нагрева СО выделяющегося из ванны
QСО = 0,569 · 1650 · 6,37 · 2500 · 22,4/28 = 11,96 · 106 ккал
Тепло для нагрева СО2 и SO2 выделяющихся из ванны
QСО2, SO2 = 0,569 · 3,08 · 2500 · 22,4/44 + 0,569 · 1650 · 0,0036 · 2500 · 22,4/64 =
= 3,68 · 106 ккал
Тепло для нагрева неусвоенного N и О
Qнеусв. = 0,347·1650· 2500 · 0,337 · 22,4/28 + 0,368 · 1650 ·2500 · 0,707 · 22,4/32= = 1,13 · 106 ккал
Тепло, уносимое бурым дымом
Qб.л. = (0,294 · 1650 + 50) · 1,192 · 2500 = 1,59 · 106 ккал
Потери тепла на охлаждение печи
Расходы воды на одну крышку 6 м3/ч тогда на три крышки 6 · 3 = 18 м3/ч.
Расход воды на столбики 2 · 6 = 12 м3/ч, на амбразуру шлаковой летки 4 м3/ч.
Итого воды на охлаждение печи 34 м3/ч.
Qохл.п. = 34000 · 20 · 4,3 = 2,9 · 106 ккал
Тепло на охлаждение кислородных фурм
Qохл.к.ф. = 3 · 2,43 · 0,2 · 4,2 · 300000 · 3,14 = 5,76 · 106 ккал
Тепло на охлаждение рам завалочных окон и пятовых балок
Расход воды равен 3,6 м3/ч. Выход пара составляет 90%, то есть 3,6 · 0,9 =
= 3,24 м3/ч.
Нагрев воды на 90ºС потребует тепла
Qз.о., п.б. = (3,6 – 3,24) · (90 – 20) · 1000 · 4,3 = 0,1 · 106 ккал
Потери тепла на получение пара
Qпол. пара = [(100 – 20) + 535 + 0,36 (150 – 100) · 22,4/18] · 3,24 · 1000 · 4,3 =
= 8,9 · 106 ккал
Таким образом, потери тепла на охлаждения рабочего пространства
Qраб.пр = Qохл.п. + Qохл.п.ф. + Qз.о, п.б. + Qпол.пара = 17,76 · 106 ккал
Потери тепла через кладку принимаем 4%
Qкл = 0,04 (133,46 · 106 + 8291х) = 5,34 · 106 + 331,64х
Потери тепла через окна и гляделки 0,95%
QОКН = 0,0096 (133,46 · 106 + 78,76 · х
Потери тепла на диссоциацию Н2О и СО2 равны 0,5%
Qдис = 0,005 · 82911 · х
Потери тепла с выбивающимися газами составляют 0,4%
Qвыб = 0,004 · 82911 · х = 33,16х
Полный расход тепла
Qрасх = Qвыб + Qдис + Qокн + Qкл + Qраб.пр. + Qб.л. + Qнеусп + QCO2, SO2 +
+ QCО + Qисп + Qпр.г. + Qшл + Qст (15)
Qрасх = 146,64 + 2999,42 · х
Qприх = Qрасх (16)
133,46 · 106 + 82,9х – 146,64 · 106 + 2999,42х
х = 2490 – расход природного газа на плавку
Тепловой баланс плавки приведен в таблице 13.
Таблица 13 – Тепловой баланс рабочего пространства камеры двухванной печи
Приход тепла
Расход тепла
Статьи затрат
Кол-во тепла, 106 ккал
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
| Новости |
| Мои настройки |
|
|
© 2009 Все права защищены.
Влияние водорода на свойства стали
Наверх