Другие предметы \ Оборудование литейных цехов

Материальный и тепловой баланс ваграночной плавки. Расчет количества и состава шлака, образующегося в процессе плавки, страница 8

Удельным расходом воздуха является расход на 1 м2 поперечного сечения вагранки за 1 минуту. При производительности вагранки 8т/час за 1 час  (60 мин.) сгорает 110 * 8 = 880 кг кокса. 11 кг кокса (на сжигание которых расходуется 65,385 нм3 воздуха) сгорает за

 = 0,75 минут

При площади поперечного сечения вагранки 0,949 м2 (Æ= 1100 мм) удельный расход топлива составит

 = 91,86 нм3/м2*мин

7 Расчет количества и состава отходящих колошниковых газов

7.1  Продукты окисления углерода кокса

Ранее (см. 6.2.4.) было найдено, что при сгорании 100 кг кокса образуется 3,905 моль СО2 и 2,828 моль СО, что в пересчете на 100 кг шихты (11 кг кокса) даст

СО2 образуется 3,905 * 0,11 = 0,429 моль

СО образуется   2,828 * 0,11 = 0,311 моль

7.2 Азот воздуха

При сжигании 100 кг кокса  вместе с углеродом в вагранку вносится 20,965 моль азота (см.6.3.), что в пересчете на 100 кг металла даст

20,965 * 0,11 = 2,306  моль

7.3 Продукты угара серы

При сгорании 0,027 кг серы (см. 5.1) по реакции S+O2®SO2  образуется 0,027* = 0,054кг  SO2  или 0,054 / 64 = 0,00084 моль SO2, где         64 - молярная масса SO2; 32 - атомная масса S.

7.4 Продукты восстановления кремния

При восстановлении кремния (см. 6.2.1.) образуется 0,01 моль СО.

7.5 Продукты разложения влаги подаваемого в вагранку воздуха

При нормальных условиях в 1 м3 воздуха содержится 6 - 8 грамм H2O [1]. При среднем содержании 7 г/нм3 воздухом вносится влаги (пара)

65,385 * 0,007 = 0,457 кг, или 0,457 / 18 = 0,025 моль пара.

Пар в кислородной зоне вагранки разлагается по реакции:

H2O + C = CO + H2 в результате чего в отходящие газы поступит

0,025 моль СО и 0,025 моль H2 .

7.6 Влага топлива

Влага, содержащаяся в коксе (5%), будет испаряться в зоне подогрева и уноситься отходящими газами. При расходе кокса 11% ее количество составит

11 * 0,05 = 0,55 кг, или 0,55 / 18 = 0,03 моль.

7.7 Продукты диссоциации известняка

В зоне подогрева происходит диссоциация известняка по реакции

СаСО3 ® CaO + CO2

в результате которой  в отходящие газы поступает СО2 в количестве

2,381 * 0,44 = 1,047 кг, где       0,44 - доля СО2 в известняке или 1,047 / 44* = 0,023 моль

*- молекулярная масса СО2,

Результаты расчета сводим в таблицу.

Таблица 10 – Количество и состав ваграночных газов.

CO2

CO

SO2

H2O

H2

N2

S

C+O2=CO2

0,429

C+0,5O2=CO

0,311

S+O2=SO2

0,00084

SiO2+2C=Si+2CO

0,01

От разложения пара дутья

0,025

0,025

От испарения влаги кокса

0,03

От диссоциации известняка

0,023

Вводится азота с воздухом

2,306

Всего, моль

0,452

0,345

0,00084

0,03

0,025

2,306

3,158*

Масса 1 моль, кг

44

28

64

18

2

28

Всего, кг

19,888

9,660

0,053

0,54

0,05

64,568

94,759

% от кол-ва молей

14,312

10,924

0,023

0,949

0,791

73,02

100,01

* Колошникового газа образуется

3,158 * 22,4 = 70,758 нм3 на 100 кг металла.

8 Материальный баланс (на 100 кг металла)

В процессе плавки образуется жидкого чугуна, кг

Скачать файл