Навигация
Показатели работы доменных печей
15187
знаков
2
таблицы
0
изображений
1.3 Показатели работы доменных печей
Основным продуктом доменной плавки является передельный чугун, который в дальнейшем используется для получения стали. Он имеет следующий состав: 3,7 – 4,3 % С, 0,3 – 1,0 % Si, до 2 % Mn, 0,02 – 0,06 % S, остальное железо.
Качественный уровень работы доменной печи характеризуется отношением ее полезного объема (м3) к суточной выплавке чугуна (т) и называется коэффициентом использования полезного объема (к. и. п. о.), который обычно колеблется в пределах 0,43 – 0,75. Примерный материальный и тепловой балансы доменной плавки даны в (таблице 1 и 2).
Из теплового баланса видно, что физическое тепло газов используется в доменной печи очень хорошо, а этом отношении доменная печь является весьма совершенным агрегатом. Химически связанное тепло углерода используется не полностью, так как в печи необходимо поддерживать восстановительную атмосферу, поскольку основное назначение доменной печи заключается в восстановлении железа из его оксидов. В результате неполного окисления углерода и водорода влаги в колошниковом газе, кроме СО, содержаться также горючие газы Н2 и СН4. В данном случае сухой колошниковый газ характеризуется теплотой сгорания Qнр = 4477 кДж/м3. Следовательно, на 1 кг чугуна с колошниковым газом уходит химической энергии тепла 4477 ∙ 2,684 = 11810 кДж, что составляет приближенно 44 % тепла, получаемого при сгорании кокса и природного газа.
Таблица 1 – Примерный материальный баланс доменной плавки на 1000 кг чугуна.
| Приход влажных материалов, кг | Выход продуктов, кг |
| 1. Кокс 670 2. Агломерат 1650 3. Руда железная 158 4. Окалина 110 5. Известняк 306 6. Дутьё сухое 2499 7. Влага дутья 31 8. Природный газ1 (132,5 м3) 104 | 1. Чугун 1000 2. Скрап 10 3. Шлак 761 4. Газ сухой (2684 м3) 3585 5. Влага шихты 39 6. Влага, образовавшаяся в печи 102 7. Пыль 32 |
| Итого 5528 | Итого 5528 |
| 1 – Стоимость тепла, выделяющегося при сгорании природного газа, в 10 раз меньше стоимости тепла, выделяющегося при сгорании кокса. | |
| Приход тепла, кДж (%) | Расход тепла, кДж (%) |
| 1. От сгорания С при соединении с О2, содержащимся в дутье 4335 (35,9) 2. От сгорания природного газа у фурм 272 (2,2) 3. Энтальпия дутья за вычетом теплоты разложения влаги дутья 1465(14,6) 4. От сгорания С в СО при соединении с О2, содержащимся в руде 730 (6,0) 5. От сгорания С в СО2 при соединении с О2, содержащимся в руде 3663 (30,2) 6. От сгорания Н2 до Н2О в печи 1362 (11,1) | 1. На диссоциацию оксидов 6816 (57,2) 2. То же, сернистых соединений 8 (-) 3. То же, карбонатов за вычетом теплоты шлакообразования 314 (2,6) 4. На выделение гидратной влаги 21 (-) 5. Энтальпия чугуна 1215 (10,3) 6. То же, шлака 1153 (10,0) 7. На испарение влаги шихты 92 (0,8) 8. На нагрев водяных паров до температуры колошника 92 (0,8) 9. Энтальпия сухого колошникового газа 1385 (11,6) 10. На потери с охлаждающей водой 455 (3,7) 11. На потери в окружающее пространство (по разности) 364 (3,0) |
| Итого 11827 (100) | Итого 11827 (100) |
Таблица 2 – Примерный тепловой баланс доменной плавки на 1 кг чугуна
Заключение
Технико-экономическая оценка доменных печей
С целью экономии дорогостоящего кокса дутье доменной печи нагревают в воздухонагревателях. Еще недавно температура нагрева дутья достигала 873 – 973 К. В последнее время в связи с улучшением физико-химических свойств проплавляемых материалов стало возможным применять высокотемпературное дутье (1723 – 1473 К). Это позволило уменьшить расход топлива (кокса) на 10 – 15 % и более, а также частично заменить кокс природным газом и повысить содержание кислорода в дутье. Применение этих мероприятий позволило увеличить производительность печей.
Список использованных источников
1 Кривандин В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей – 1 том / Ю. П. Филимонов, В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. – Москва: Металлургия, 1986 г. – 477 с.
Похожие работы
... мартеновской плавки. От интенсивности передачи тепла твердой шихте или жидкой ванне зависит скорость нагрева и плавления шихтовых материалов и качество работы мартеновской печи в целом. Большая часть различных мер (совершенствование конструкции головок и печи в целом, организация факела и режима завалки и т. д.) направлена на то, чтобы создать условия, при которых максимум подведенного тепла в ...
... работы печи дают возможность не только определить стоимость обжига принятой единицы продукции, но и судить о совершенстве той или иной конструкции, наметить пути дальнейшего ее усовершенствования. 1.2 Обжиговые печи В черной металлургии обжиговые шахтные печи применяют главным образом для обжига железных руд, известняка, магнезита и доломита. По виду используемого топлива обжиговые шахтные ...
... печей в значительной мере соответствует графику изменения температуры по длине печи (рисунок 6). Рисунок 6 – Изменение температуры газов и металла по длине методической печи 1.2 Конструкция пода и транспортирующих устройств Возможны следующие основные конструктивные варианты: 1) сплошной (неканализированный) под с неохлаждаемыми опорами и другими устройствами для транспорта заготовок; ...
... площади пода печей определяют не через время нагрева, а используя величину напряжённости активного пода На. В этом случае Fа = Р/На, а длина печи La = Fa/B, где В – ширина печи. 4 Печи для термической обработки сортового проката. 4.1 Режимы термической обработки. Наиболее распространённым видом термической обработки сортового проката является отжиг с целью проведения полной фазовой ...
0 комментариев