Тепловая работа и конструкция промышленных печей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2010 в 18:20, курсовая работа

Краткое описание

Анализ показателей конвертерной плавки показывает, что потери железа со шлаком и отходящими газами с пылью составляют соответственно 2,38 и 1,34%, а потери тепла соответственно – 14,8 и 10,1%.
Для повышения энергетической эффективности конвертерного процесса наиболее целесообразно максимально использовать химическую энергию отходящих газов путем интенсификации режима дожигания оксида углерода с последующей утилизацией этой энергии металлом в ванне конвертера. Полученное при этом тепло способствует повышению доли перерабатываемого лома на плавку. В среднем на 1 т стали в течение конвертерной плавки выделяется около 56,5 м3 СО, что при дожигании 40%, этого объема позволяет увеличить степень использования тепла до 30%, а следовательно, переработать дополнительно около 50 кг/т лома.

Содержание

1. Анализ статей материального и теплового баланса конвертерной плавки…………3
2. Расчет…………………………………………………………………………………….8
1. Материальный баланс………………………………………………………….8
2. Определение основных размеров конвертера………………………………..13
3. Расчет кислородной фурмы…………………………………………………...14
4. Тепловой баланс……………………………………………………………….16
3. Расчет экономической эффективности режимов продувки дожигания оксида углерода в рабочем пространстве конвертера………………………………………..22
4. Расчет дополнительных капитальных затрат…………………………………………23

Скачать полностью (1.13 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

дз по ТР и КПП моё.doc

— 1.36 Мб (Скачать документ)

     Откуда  х = 10,978кг.

     Теперь, используя данные таблицы 1, легко  определить состав шлака (табл. 2)

     Таблица 1. Состав неметаллических материалов

Материал SiО2 Al2O3 Fe Fe2О3 MnO MgO
Железная  руда

Известняк

Известь

Доломит обожженный

Магнезит

Магнезитовый порошок

Магнезитохромит

Боксит

Периклазошпинелидный  кирпич

Агломерат 

Плавиковый шпат

 4,0

2,0

3,5

2,0

3,0

4,07

6,0

10,0 

5,0

8,7 

3,1

 2,0

0,3

0,5

2,0

1,6

0,81

4,0

54,0 

3,0

— 

0,3

 14,0

—

—

—

—

—

—

— 

—

13,9(Fe 53,9)

—

 77,0

0,2

0,35

0,30

2,0

1,02

10,0

25,0 

8,0

— 

0,8

 0,30

—

—

—

—

—

—

— 

—

0,8 

95 % СаF2

 0,40

2,00

3,5

36,0

90,0

91,56

66,0

— 

70,0

0,8 

—

 

Продолжение табл. 1

Материал CaO P2O5 S H2O СО2 Cr2O5
Железная  руда

Известняк

Известь

Доломит обожженный

Магнезит

Магнезитовый  порошок

Магнезитохромит

Боксит

Периклазошпинелидный  кирпич

Агломерат

Плавиковый шпат

 0,80

53,0

85,0

55,0

2,60

—

2,0

1,0 

2,0

12,99

0,40

 0,10

0,07

0,10

—

—

—

—

0,08 

—

—

—

 0,02

0,01

0,13

—

—

—

—

0,1 

—

—

0,2

 1,38

0,83

—

2,20

—

—

—

9,02 

—

—

—

 —

41,50

6,92

2,50

0,80

—

—

0,80 

—

—

0,3

 —

—

—

—

—

—

12,0

— 

12,0

—

—

 

Таблица 2. Состав шлака, кг

Источники SiО2 CaO MgO Al2O3 Cr2O5
Металлическая шихта

Футеровка

Боксит

Известь

  
2,1

0,0125

0,6

0,384

  
—

0,005

0,006

9,331

  
—

0,175

—

0,384

  
—

0,0075

0,324

0,055

  
 —

 0,03

 —

 —

Итого 3,0965 9,342 0,559 0,3865 0,03
 
 
 

Продолжение табл. 2

Источники S MnO P2O5 Fe2О3
Металлическая шихта

Футеровка

Боксит

Известь

  
0,0684

—

0,0006

0,0143

  
0,944

—

—

—

  
0,7544

—

0,0005

0,0110

  
—

0,02

0,15

0,0384

Итого 0,0833 0,944 0,7659 0,2084
 

       В соответствии с практическими данными примем, что содержание FeО и Fe2О3 в конечном шлаке соответственно равно 13,5 и 4,5 %. Тогда масса шлака без оксидов железа 80 % или согласно предыдущей таблице равно 15,4156, а общая масса шлака Lшл = 15,4156 / 0,8 = 19,2695 кг.

     Масса оксидов железа в шлаке равна  19,2695 – 15,4156 = 3,8539, из которых 0,867кг Fe2О3 и 2,6 кг FeО.

    Таким образом, состав конечного шлака следующий:                                                SiО2   СаО   MgO     Al2O3   Cr2O5     S  MnO   P2O5   Fe2О3    FeО

кг      3,0965  9,342    0,559   0,3865   0,03  0,0833   0,944  0,7659   0,867      2,6

%       16,07    48,48   2,90       2,01     0,16    0,43     4,89     3,97      4,5       13,5

Окислится железа, кг:

                  До       Fe2О3      0,867 – 0,2084 = 0,6586

             До       FeО                                     2,6.

     Здесь 0,2004 кг – количество Fe2О3, поступающее из различных источников (см. выше).

     Поступит  железа из металла в шлак

     2,6 * 56 / 72 + 0,6586 * 112 / 160 = 2,483 кг.

     Выход годного составляет

     100 – 5,9796 – 0,5 – 1,0 – 2,483 = 90,037 кг,

     где 5,9796 – угар примесей, кг; 0,5 – количество железа, уносимого со шлаком, кг; 1,0 – потери железа с выбросами, кг; 2,483 – потери железа на образование окислов железа в шлаке, кг.

     Расход  кислорода на окисление железа (определяем как разность между массами окисла и исходного элемента):

     (2,6 – 2,248) + (0,867 – 0,528) = 0,691 кг.

     Расход  кислорода на окисление всех примесей

     5,9796+ 0,691 = 6,6706 кг.

     Принимая  коэффициент усвоения подаваемого в ванну кислорода равным 0,9, определим необходимое количество технического кислорода на 100 кг садки

     6,6706 * 22,4 / (0,995 * 0,9 * 32) = 5,2143 м3.

     Расход  кислорода на 1 т садки равен  52,143 м3. Количество подаваемого азота равно: 5,2143 * 0,005 = 0,026 м3 или 0,037 кг.

     Количество  неусвоенного кислорода

     (5,2143 – 0,026) 0,05 = 0,259 м3 или 0,369кг.

     Масса технического кислорода равна

     6,6706 + 0,037 + 0,369 = 7,076 кг.

     Теперь  можно определить состав и количество выделяющихся газов

                                                         кг                  м3                       %

     СО2    0,0048+9,2495+0,501 = 9,7553        4,9459                 72,55

     СО                                            1,6605          1,3284                19,48

     H2O                   0,6*0,009 =   0,054           0,057                  0,84

     О2                                             0,369            0,258                  3,78

     N2                                             0,037            0,0296                0,43

     SО2                                          0,0684          0,1988                2,92

     _______________________________________________________

     Итого                                      11,9442          6,8177                  100,00 

     Материальный  баланс плавки

     Поступило, кг                                          Получено, кг

     Чугун                        82,000                     Сталь                                    90,037

     Скрап                         18,000                      Потери металл со шлаком 0,500

     Боксит                        0,600                        Потери металла с

     Известь                       10,978                      выбросами                          1,000

     Футеровка                  0,250                        Шлак                                 19,2695

     Технический О2         7,076                        Газы                                  15,4156

     Итого                       118,904                       Fe2О3 (в дым)                    0,9426 

                                                                           Итого                               127,1647

                                                                           Невязка                            8,2607 
 
 
 

Информация о работе Тепловая работа и конструкция промышленных печей