Балансовый расчет доменной плавки

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        5

1. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ        6

1.1 Химический состав компонентов доменной шихты        6

1.1.1 Железорудная часть шихты        6

1.1.2 Твердое топливо (кокс)        6

1.1.3 Флюсы        7

1.2 Требования к составу чугуна        8

1.3 Технологические параметры доменной плавки        8

2. Расчет доменной шихты        11

3. РАСЧЕТ состава чугуна и шлака        15

3.1 Поступление элементов и оксидов с шихтовыми материалами        15

3.2 Расчет состава чугуна        17

3.3 Расчет состава шлака        18

3.4 Оценка свойств доменного шлака        20

4. Расчет расхода дутья        24

4.1 Расчет количества углерода кокса, сгорающего у фурм        24

4.2 Расчет потребности процесса в кислороде        25

4.3 Расчет параметров комбинированного дутья        26

5. Расчет состава и выхода колошникового газа        28

5.1 Баланс азота        28

5.2 Баланс водорода        29

5.3 Баланс диоксида углерода        29

5.4 Баланс монооксида углерода        30

5.5 Баланс метана        31

5.6 Расчет параметров колошникового газа        31

6. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ        33

7. Общий тепловой баланс доменной плавки        35

7.1 Приходная часть теплового баланса        35

7.2 Расходная часть теплового баланса        36

7.3 Анализ теплового баланса и корректировка расхода кокса        40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        42

Список источников информации        44

Приложение А        45

Приложение Б        46

Приложение В        47

Приложение Г        48

Приложение Д        49

Приложение Е        50

ВВЕДЕНИЕ

Задачей курсовой работы является изучение балансовых методов расчета доменной плавки и приобретение навыков их использования для оценки показателей доменной плавки при заданных условиях.

В основе балансовых методов лежат законы сохранения вещества и энергии. Их применение при решении задач оперативного управления, планирования ресурсов позволяет установить соотношение масс входящих и выходящих веществ, количество подведенного к процессу и потребленного в нем тепла с учетом всех физических и химических превращений.

В результате выполнения расчетов определяются составы чугуна, шлака, колошникового газа для заданных сырьевых условий доменной плавки. Анализ результатов расчета дает возможность оценить показатели доменной плавки и выбрать технологию. Расчет удельных характеристик процессов дает возможность обоснованно подходить к вопросам выбора как основного, так и вспомогательного оборудования доменных цехов (доменная печь, система шихтоподачи, воздуходувная машина, блок воздухонагревателей, газоочистка, число и емкости чугуновозов и шлаковозов). Кроме того, располагая удельными расходами шихтовых материалов, можно решать вопросы прогнозной оценки стоимости чугуна.

1.  ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Исходными данными для балансового расчета доменной плавки являются:

• химический состав шихтовых материалов, соотношение компонентов железорудной части шихты;
• состав чугуна;
• технологические параметры доменной плавки.

1. Химический состав компонентов доменной шихты

1. Железорудная часть шихты

В качестве основного железорудного материала используется агломерат металлургического завода им. А.К. Серова.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к составу железорудной части шихты:

• доменная шихта состоит из смеси агломератов и окатышей, доля окатышей не превышает 40 %;
• среднее содержание железа в шихте должно быть более 54 %;
• средняя основность железорудных материалов не должна превышать 1,3;
• среднее содержание магнезии не должно быть более 2,5 %,

определен следующий состав железорудной части шихты (табл. 1.1).

1. Твердое топливо (кокс)

В качестве твердого топлива принята смесь коксов кузнецкого и карагандинского угольных бассейнов. Технический и химический сосав кокса приведен в таблицах (1.2-1.4).

Таблица 1.1 – Состав железорудной части доменной шихты, %