Конвертирование медно-никелевых штейнов, страница 6

Q_{во  внешнюю  среду} = 0,95 × 0,34 × 9.303 × (923 – 750) = 2178  кДж/сек.  или 

7840800  кДж/час

Поверхность  котла  F = ,  где  k -  коэффициент  теплопередачи,  принятый  равным 167,6  кДж/м² × час

Dt_ср =  ,  где

Dt_н  = t- Dt_кип  =  923 – 249,2 = 673,8°,  где  t_кип = 249,2°  при  p = 40  атм

Dt_кип  = t- Dt_к  =  750 – 249,2 = 500,8°

Dt_ср = °

F =   м²

Емкость  котла  при  p = 40  ат

D = ,  кг/час

I_п – теплосодержание  получаемого  пара,  2790,54  кДж/кг × град.

I_в – теплосодержание  питающей  воды,  419  кДж/кг × град.

D =   кг/час.  или  3.3 т/час

Участок  котел – циклон

Т_{ср. газ} = °

V_газ =   м³/с

Сечение  газохода    м²

  D =   м

Т_{ср. в  цикл.} = °

V_{газ  цикл.} =   м³/с,  или  117851.6  м³/час

Участок  циклон – электрофильтр.

Т_{ср. газ} = °

V_газ =   м³/с

Сечение  газохода    м²

  D =   м

Участок  электрофильтр – дымосос

Т_{ср. газ} = °

V_газ =   м³/с

Сечение  газохода    м²

  D =   м

Количество  газов  перед  дымососом  V_газ =   м³/с

Участок  конвертер – котел

1.)  Поворот  газа  на  90°  при  выходе

h_пот = x × g,  мм.  вд.  ст.

g₀ =   кг/н×м³

g_t =   кг/м³

x = 1,0

   h¹ = 1,0 × 0,343 = 0,44  мм.  вд.  ст.

2.)  внезапное  сужение

x = 0,5 × (1 - ),  где  F₂ – сечение  газохода,  F₂ << F₁

h² = 0,5 × 0,343 = 0,22  мм.  вд.  ст.

3.)  m = 0,05,  L = 6  м,  d = ,  где  P – периметр  газохода

d =   м

g_t =   кг/м³

h³ = 0,05 × ×0,36 = 0,17  мм.  вд.  ст.

4.)  потери  в  нишах  шиберов  до  и  после  котла

x = 0,3

   h⁴ = 0,3 × 0,36 × 2 = 0,28  мм.  вд.  ст.

h⁵ = 40  мм.  вд.  ст.

Участок  котел – циклон

1.)  Потери  напора  на  трение

m = 0,05,  L = 10  м,  d = 0,82  м

g₀ =   кг/н×м³

g_t =   кг/м³

h⁶ = 0,05 × ×0,45 = 0,35  мм.  вд.  ст.

2.)  h⁷_{пот.  в  батар.  цикл.} = 50  мм.  вд.  ст.

Участок  циклон – электорофильтр

1.) g₀ =   кг/н×м³

g_t =   кг/м³

h⁸ = 0,05 × ×0,52 = 0,43  мм.  вд.  ст.

2.)  Поворот  на  90°

m = 0,5

h⁹ = 0,5 ×0,52 = 0,33  мм.  вд.  ст.

3.)  Потери  напора  на  электорофильтр

      h¹⁰ = 20  мм.  вд.  ст.

Участок  электрофильтр – дымосос

1.)  h¹¹ = 0,05 × ×0,58 = 0,4  мм.  вд.  ст.

 g₀ =   кг/н×м³

g_t =   кг/м³

2.)  Поворот  на  90°

h¹² = 0,5 ×0,58 = 0,37  мм.  вд.  ст.

2.)  Потери  при  опускании  газа  от  электорфильтра

h¹² = 0,5 ×0,58 = 0,37  мм.  вд.  ст.

h¹³ = H × (g_возд  - g_г.) = 4 × (1,29 – 0,58) = 2,84 мм.  вд.  ст.

Sh_пот = 0,44 + 0,22 + 0,17 + 0,28 + 0,33 + 50 + 0,43 + 0,35 + 20 + 0,4 + 0,37 + 2,84 +

+ 40 = 115,8  мм.  вд.  ст.

Принимаем  к  установке  дымосос  Д – 13,5 ´ 2 с  двухсторонним  подводом  газов,  имеющий  производительность  75000  м³/час  при    Sh_пот = 176  мм.  вд.  ст.

Расчет  воздухоподводящей  системы  и  воздуходувок

Воздух  к  конвертерам  подводится  либо  по  индивидуальной  схеме:   воздуходувка – конвертер,  либо  по  параллельной  схеме:  воздуходувные  машины – общий  воздухоподводящий  конвертер.

Для  рассчитываемого  случая  подвод  воздуха  - параллельный  и  приведен  расчет  на  один  конвертер.

Приняв  резерв  25%,  получим,  что  воздухоподводящие  машины  должны  подать  воздуха  V= 1,1 × 384 = 422,4  нм/мин

Нужное  количество  воздуха  могут  обеспечить  2  воздуходувки  360 – 22 – 2  производительностью  по  230  нм/мин  при  давлении  1,8  ати.

При  t= 60°,  p = 1,8  ати  и   w= 20  м/с  рабочий  расход  воздуха  составит

V_t,p = ,  м³/с

V_t,p =   м³/с,  тогда

  D₁ = 1,13 ×   м

Диаметр  общего  воздухопровода  при  одновременной  подачи  из  него  воздуха  от  обеих  воздуходувок  V_t,p = 2 × 1,7 = 3,4  м³/с

D₂ = 1,13 ×   м

Диаметр  воздухопроводов,  по  которым  воздух  подается  от  общего  воздухопровода  к  конвертерам,  определяем  из  количества  воздуха  подаваемого  на  1  конвертер.

V₀ =   нм³/с,  или   V_t,p =   м³/с

D₃ = 1,13 ×   м

Расчет  сопротивления  воздухоподводящей  системы

Примем  наибольшую  длину  воздушной  трассы  от  воздуходувки  до  общего  воздухопровода L₁ = 100  м,  длину  участка  общего  воздухопровода  до  наиболее  удаленного  конвертера  L₂ = 50  м  и  длину  подводящего  воздухопровода 

L₃ = 10  м.  Потери  напора  на  трение  о  стенки  воздухопроводов  при 

w= 20  м/с

h_пот = x ×( g_t,p ,  мм.  вд.  ст.

x = 0,04

g_t,p = g₀ ×   кг/м³

h_тр = 0,04 ×( 2,96 = 1,1  м

Потеря  напора  на  преодоление  сопротивлений

H_мест = Sk × (g_t,p) = (4 × 0,25 + 4 × 1,15) ×  м

Примем  дополнительно  неучтенные  потери  напора  30%  от  суммы   h_тр + h_мест

H_неучт = 0,3 × (0,34 + 1,1) = 0,42  м

Общая  потеря  напора  по  всей  трассе  составляет

Sh_пот = 0,34 + 1,1 + 0,42 = 1,86  м

Список  используемой литературы

1.  Гальнбек А. А., Шалыгин Л. М., Шмонин  Ю. Б.  «Расчёты пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии»,Челябинск «Металлургия» 1990г..

2.  Диамидовский Д. А., Шалыгин Л. М., Гальнбек А. А., Южанинов И. А. «Расчёты пиропроцессов и печей цветной металлургии»,  М.,1963г..

3.  Ванюков А. В., Зайцев В. Я. «Теория  пирометаллургических процессов», М. «Металлургия» 1973г..

4.  Шалыгин Л.М. «Конвертерный передел в цветной металлургии», «Металлургия»  1965г..

5.  Ванюков А. В., Уткин Н.И. «Комплексная переработка медного и никелевого сырья», Челябинск «Металлургия» 1988г..

6.  Гальнбек А. А., Шалыгин Л. М., Шмонин  Ю. Б.  «Расчёты пирометаллургических процессов и аппаратуры цветной металлургии»,Челябинск «Металлургия» 1990г..