Обжиговая машина конвейерного типа, страница 8

f- массовая доля уноса в пыль обжига каждого элемента обожженных окатышей, доли ед.

Итого железа в обожженных окатышах

Fe_ок=Fe_c/(1-f)

 Железа в пыли обжига

Fe_n=Fe_ок∙f

Суммируя массы всех компонентов обожженных окатышей получаем:

Fe_ок=х∙ Fe_общ.x +y∙ Fe_общy.+0,5∙ Fe_общ.z +10∙ Fe_общ.m  (кг/100кг окатышей);

Mn_ок=x∙ Mn_общ.x +10∙ Mn_общ.m   (кг/100кг окатышей);

S_ок=x∙ S_общ.x +y∙ S_общ.y  (кг/100кг окатышей);

P_ок=x∙ P_общ.x +y∙ P_общ.y +10∙ P_общ.m  (кг/100кг окатышей);

Fe_FeO=0.778∙FeO  (кг/100кг окатышей);

 (кг/100кг окатышей);

  (кг/100кг окатышей);

MnO=Mn_ок/0,774  (кг/100кг окатышей);

P₂O₅=P_ок/0,437  (кг/100кг окатышей);

FeO+ Fe₂O₃+S+SO₂+ P₂O₅+ MnO  (кг/100кг окатышей);

Полученные данные используем для составления балансовой таблицы

5. Расчет горения мазута

В цех производства окатышей поступает мазут следующего состава, % (по объему) (С^р)_м, (Н^р)_м, (О^р+N^p)_м, (S^p)_м, влага (W^p)_м, зола (А^р)_м.

Так как

Аналогичные  выражения получим для (Н^р)_м, (S^p)_м,  и(О^р+N^p)_м. Состав мазута в молекулярных объемах найдем следующим образом:

Примем, что в сумме (О^р+N^p)_м  компоненты распределены поровну.

Теоретически необходимое количество воздуха в молекулярных объемах для сгорания 100 г. мазута

       для сгорания  С в СО₂………………………. В_СО2 =С_м  

        для сгорания  Н в Н₂О……………………… В_Н2О =Н₂^м/2

        для сгорания   S в SO₂……………………….. В_SO2 =S_м

                                 Итого………………………….. В_м = В_СО2+ В_Н2О+ В_SO2

Требуется воздуха (в мол. объемах) с учетом О₂^м кислорода, имеющегося в топливе

В_м^’= В_м+ О₂^м

В_м^’’= В_м^’+3.7619^м

Итого  В= В_м^’+ В_м^’’

 Для сгорания 1кг. мазута требуется  В_м=В·0,0224·10³м³ воздуха. Состав и количество продуктов горения (в мол. объемах) 100г. мазута

СО₂………………………. СО₂^пгм =С_м

Н₂О ………………………. Н₂О^пгм = Н₂О_м+Н₂^м

N₂………………………….. N₂^пгм = В_м^’’+ N₂^м

SO₂………………………….. SO₂^пгм =S_м

Итого………………………ПГ_м= СО₂^пгм+ Н₂О^пгм+ N₂^пгм+ SO₂^пгм

Или [ПГ]_м =ПГ_м·0,0224 м³

1кг. мазута дает [ПГ]_м=[ПГ]_м·10³м³ продуктов горения

Вес продктов горения 100г. мазута

СО₂………………………….. mСО’₂^пгм = СО₂^пгм ·44.0090

Н₂О ………………………….. mН₂О’^пгм = Н₂О^пгм ·18.0148

SO₂…………………………… mSO’₂^пгм = SO₂^пгм ·64.0640

N₂…………………………….. mN’₂^пгм = N₂^пгм ·28.0134

Итого ……………………..mПГ’_м= mСО’₂^пгм+ mН₂О’^пгм+ mSO’₂^пгм+ mN’₂^пгм

1 м³ продуктов горения весит:

mПГ’_м=

Теплоемкость данного мазута Q_м^р, кДж. Мазут необходимо сжигать с таким избытком воздуха, чтобы температура пламени не превышала 1350⁰С, при более высокой температуре может опалиться верхний слой окатышей. Подсчитаем нужный избыток воздуха и количество продуктов горения.

Примем. что действительная температура (t_д=1350⁰С)состпавляет в этом случае 90% от калориметрической, тогда калориметрическая температура (t_k) составит примерно 1500⁰С. Теперь можно написать следующие уравнения:

Q_н^р= t_k∙( СО₂∙с₁+ Н₂О ∙с₂+ SO₂ ∙с₃+ N₂ ∙с₄+Ar ∙c₅)

Ar-избыток воздуха, c₅- его теплоемкость

Откуда,

, мол. объемов воздуха, или

[Ar]=Ar 0,0224м³

Состав и количество продуктов горения (на 1 кг мазута)

СО₂………………………….. mСО₂^пгм =m СО’₂^пгм ·10

Н₂О ………………………….. mН₂О^пгм = mН₂О’^пгм ·10

SO₂…………………………… mSO₂^пгм =m SO₂^пгм ·10

N₂…………………………….. mN₂^пгм = mN’₂^пгм ·10+ Ar ∙0.79 ∙28.0134

О₂……………………………..m О₂^пгм= Ar 0.21 ∙ 31.998∙

Итого …………………mПГ_м= mСО₂^пгм+ mН₂О^пгм+ mSO₂^пгм+ mN₂^пгм+ m О₂^пгм

Теперь подсчитаем количество воздуха необходимого для получения 100кг готовых окатышей.

Поступает кислорода с сырыми окатышами

О₂^с=О₂^к+О₂^из+О₂^б.

При этом О₂^к=( О₂)^к ∙0,01х; О₂^из=(О₂)^из ∙0,01y; О₂^б=(O₂)^б ∙0,01z.

Поступает серы с сырыми окатышами:

 S_c=S_k ∙0.01x

Переходит серы в газовую фазу из сырых окатышей

S_г^с=S_с –S_ок

Теоретически требуется кислорода

для окисления Ме………………………..О¹₂=О^с₂ -О^ок₂

для окисления S до SO₂………………….О²₂=0,9979 ∙S^c

Итого……………………………………О^с_теор= О¹₂+ О²₂

С этим количеством кислорода будет введено азота

Теоретическое количество воздуха составит В_м^с=О^с_м+N^с_м,кг., или

[В_тоер^с]= В_теор^с/1.293, м³

количество SO2 равно SO₂^пгм=S^с+O₂