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

В_прак=nВ_теор

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

Количество и состав обжиговых газов

SO₂……………………………………. SO₂^ог = SO₂^с +0,001z·mSO₂^пгм

N₂……………………………………… N₂^ог =(n-1) · N₂^с+0.001z ·m N₂^пгм

O₂………………………………………. O₂^ог =n · O₂^с +0,001z ·m O₂^пгм

Н₂О …………………………………….. Н₂О^ог = Н₂О^*+0,001z · mН₂О^пгм

СО₂……………………………………… СО₂^ог = СО₂^*+0,001z · mСО₂^пгм

Итого…………………………………ОГ= SO₂^ог+ N₂^ог+ O₂^ог+ Н₂О^ог+ СО₂^ог

Н₂О^*= Н₂О_гидр+ Н₂О_вл – общее количество воды в сырых окатышах, где

Н₂О_гидр – гидратная влага, Н₂О_вл=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) · SO₂^ог

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

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

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

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

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

5.Физическое тепло воздуха

а)Воздух подаваемый для горения топлива

 

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

б) Воздух, подаваемый для протекания процессов окисления

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

в)Физическое тепло воздуха

6.Физическое тепло окатышей

где m_iC_it_i 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 t_u - 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 m_iC_it_i 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.

q_к -расход тепла на нагрев воды от 20 до 100⁰С и ее испарение q_H2O=620∙4,1868 кДж/кг,

 i_H2O- теплосодержание водяного пара, уходящего из слоя с отходящими газами, i_H2O=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;