Обжиговая машина конвейерного типа, страница 9

Для достижения совершенного и быстрого обжига через слой окатышей просасывают воздух в n раз больше теоретически необходимого. Тогда практическое количество воздуха

Впрак=nВтеор

z- удельный расход мазута, кг/100кг окатышей.

Количество и состав обжиговых газов

SO2……………………………………. SO2ог = SO2с +0,001z·mSO2пгм

N2……………………………………… N2ог =(n-1) · N2с+0.001z ·m N2пгм

O2………………………………………. O2ог =n · O2с +0,001z ·m O2пгм

Н2О …………………………………….. Н2Оог = Н2О*+0,001z · mН2Опгм

СО2……………………………………… СО2ог = СО2*+0,001z · mСО2пгм

Итого…………………………………ОГ= SO2ог+ N2ог+ O2ог+ Н2Оог+ СО2ог

Н2О*= Н2Огидр+ Н2Овл – общее количество воды в сырых окатышах, где

Н2Огидр – гидратная влага, Н2Овл=Ш ∙0,01w-количество воды на окомкование, где Ш- сумма масс всех компонентов шихты.

СО2*=( СО2)к ∙0,01x+( СО2)из ∙0,01y+( СО2)б ∙0.01z

Объем этих газов, м3

SO2……………………………………….[ SO2]ог =(22,4/64,064) · SO2ог

N2…………………………………………[ N2]ог =0,7996 · N2ог

O2…………………………………………[ O2]ог =0,7000 · O2ог

Н2О………………………………………[ Н2О]ог =1.2432 · Н2Оог

СО2………………………………………[ СО2]ог =0,5090· СО2ог

Итого…………………………[ОГ]= [ SO2]ог+[ N2]ог+[ O2]ог+[ Н2О]ог+[ СО2]ог

По приведенным выше данным производится необходимый расчет при помощи ПК. Результаты расчета приведены ниже.

6. Расчет теплового баланса процесса обжига

(математическая модель)

Весь расчет теплового баланса окислительного обжига произведем на 100 кг. обожженных окатышей.

 Приход тепла

1.Окисление магнетита

Q1=497 кДж/кг

2.Окисление пирита

 Q2=6935 кДж/кг

3.Тепло от сгорания топлива

где  -низшая теплотворная способность мазута, кДж/кг, z-его удельный расход кг/100кг окатышей.

4.Физическое тепло топлива

где Сm-средняя теплоемкость топлива, кДж/(кгК); tm–температура топлива на момент подачи в зажигательный горн, К;

5.Физическое тепло воздуха

а)Воздух подаваемый для горения топлива

 

где Vв.о-удельный расход воздуха на 1 кг мазута, м3; Св -средняя теплоемкость воздуха, кДж/(м3К); tв–температура воздуха на момент подачи в агрегат, К;

б) Воздух, подаваемый для протекания процессов окисления

где Vв.о-количество воздуха необходимое для окисления 100 кг. окатышей

в)Физическое тепло воздуха

6.Физическое тепло окатышей

где miCiti масса, средняя теплоемкость и температура i-ой составляющей шихты соответственно.

Расход тепла

1.Разложение известняка

         Удаление влаги, присутствующей в сырых окатышах в количестве w кг.

         

где tu - температура испарения на поверхности окатыша, К; t0-начальная температура окатыша, К;

2. Удаление гидратной влаги

          

              Количество воды в данном соединении найдем из произведения количества известняка в сырых окатышах и содержания в каолите

3. Декарбонизация кальцита

        

        Допустим, что по этой реакции разложится весь кальцит содержащийся в сырых окатышах, тогда можно написать сразу такое выражение

4. Декарбонизация магнезита

5. Тепло выводимых из агрегата продуктов (обожженные окатыши и пыль)

где miCiti масса, средняя теплоемкость и температура i-ой составляющей шихты соответственно.

6. Физическое тепло отходящих газов

Удельная потребность окатышей в газе-теплоносителя в зоне сушки

V  -удельный расход газа-теплоносителя в зоне сушки , м3/т; 1000-масса готовой продукции, кг;   приращение теплосодержания сухих окатышей;

              -соответственно начальные и конечные теплоемкости и температуры окатышей, кДж/(кг град) и 0С, W-влагосодержание сырых окатышей, доли ед.

qк -расход тепла на нагрев воды от 20 до 1000С и ее испарение qH2O=620∙4,1868 кДж/кг,

 iH2O- теплосодержание водяного пара, уходящего из слоя с отходящими газами, iH2O=36∙4.1868 кДж/кг; 1,24- удельный объем водяного пара, м3/кг.

     -начальное и конечное теплосодержание теплоносителя кДж/м3

      -соответственно начальные и конечные теплоемкости и температуры теплоносителя кДж/(м3 ∙град) и 0С; - степень удаления влаги в зоне сушки , доли ед.; k1 –коэффициент выхода годных окатышей из сухих без учета выхода возврата и содержания его в готовых окатышах; k2- коэффициент выхода обожженных окатышей из сырых;