Определение показателей добычи железной руды, металлургических углей и флюса

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 17Следующая ⇒

С учетом того, что при добыче железной руды образуется около 2 т/т добытой руды вскрышной породы (табл. П 2.10), общее ее количество составит 3283,4*2=6566,8 т.

Для получения концентрата углей при указанном в табл. П 2.8 коэффициенте обогащения на тонну железа проката необходимо добыть 153,4/0,85=180,0 кг энергетического угля и 651,3/0,85=764,5 кг коксующегося угля. При этом образуется такое же количество вскрышной породы (944,6 кг/т железа проката – табл. П 2.10).

Для добычи 264,3 кг известняка необходимо извлечь из недр 132,1 кг пустой породы (табл. П 2.10).

Результаты расчета представлены на схеме движения материалов (рис. 4.8).

Определение расхода энергии.

Затраты энергоносителей на производство 1 т проката по рассматриваемой схеме производства проката складываются из коксующихся углей в количестве 764,5 кг, энергетических углей - 180,0 кг и природного газа - 145,1 м³. Таким образом, общие затраты энергии составили:

кДж или 25,4 ГДж,

где 0,83 – коэффициент полноты сгорания топлива;

6290 – низшая теплота сгорания коксующегося угля, ккал/кг;

7324 – низшая теплота сгорания энергетического угля, ккал/кг;

8284 – низшая теплота сгорания природного газа, ккал/м³;

4,18 – коэффициент пересчета в ккал в кДж.

Расчет баланса железа

Значения приходных и расходных статей баланса рассчитываются путем умножения содержания железа в соответствующих металлургических материалах на расходы этих материалов, определенные в вышеприведенных расчетах.

Приход железа:

- с железной рудой равен:

кг/т Fe проката,

где 3283,4 – расход железной руды, кг/т проката (см. 4.5.2.4);

33,51 – содержание железа в исходной руде (см. табл. 4.8).

- с металлоломом и ферросплавами:

8,4+240,5*0,9703=241,75 кг/т Fe проката,

где 8,4 – приход железа с ферросплавами, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

240,5 – расход лома «со стороны», кг/т Fe проката, (см. 4.5.2.2.5);

0,9703 – доля железа в ломе «со стороны» (принимается равной доле железа в получаемом прокате – см. 4.5.2.1).

Расход железа:

1) выбросы в атмосферу в виде газов отсутствуют;

2) выбросы в виде пыли:

- пыль ККЦ:

2×1146,5/1000=2,3 кг/т Fe проката,

где 2 – количество неуловленной пыли ККЦ, кг/т жидкой стали (см. табл. П 2.3);

1146,5 – количество получаемой жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1).

- пыль ДЦ:

2×859,8/1000=1,7 кг/т Fe проката,

где 2 – количество неуловленной пыли ДЦ, кг/т чугуна (см. табл. П 2.4);

859,8 – количество получаемого чугуна, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.5).

- пыль АГП:

5×1283,8/1000=6,4 кг/т Fe проката,

где 5 – количество неуловленной пыли АГП, кг/т агломерата (см. табл. П 2.5);

1283,8 – количество получаемого агломерата, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.3.3).

- количество пыли ГОК:

5×1197,2/1000=6,0 кг/т Fe проката,

где 5 – количество неуловленной пыли ГОК, кг/т железорудного концентрата (см. табл. П 2.6);

1197,2 – количество получаемого железорудного концентрата, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.4).

- потери при транспортировке:

47,9×0,6958=33,32 кг/т Fe проката,

где 47,9 – количество потерь железорудного концентрата при транспортировке, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.4);

0,6958 – доля железа в перевозимом концентрате (см. 4.5.2.3.1).

Итого по пункту 2 – 43,01 кг/т Fe проката.

3) переходит в техногенные грунты.

- с хвостами обогащения руды:

173,2×10×1197,2/1000×0,1269=263,07 кг/т Fe проката,

где 173,2 - количество хвостов обогащения руды, кг/100 кг железорудного концентрата (см. 4.5.2.3.1);

1197,2 – количество получаемого железорудного концентрата, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.4);

0,1269 – доля железа в хвостах обогащения руды (см. 4.5.2.3.1).

- в ЗШН:

10×1030,6/1000×(100-14)/100×0,567+25×1146,5/1000×0,55=20,79 кг/т Fe проката,

где 10 – количество замасленной окалины прокатного производства, кг/т проката (табл. П 2.1);

0,567 – массовая доля железа в окалине и шламах прокатного производства (табл. П 2.1);

14 – содержание масел в шламах прокатного производства, % масс. (см. табл. П 2.1);

1030,6 – количество получаемого проката, кг/т Fe проката (см. 2.3.1);

25 – количество образующихся шламов ККЦ, кг/т жидкой стали (см. табл. П 2.3);

1146,5 – количество получаемой жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.1);

0,55 – доля железа в шламах ККЦ (см. табл. П 2.3).

Итого по пункту 3 – 283,86 кг/т железа проката.

4) переходит в попутную продукцию.

-доменный шлак:

186×859,8/1000×0,658/100×56/72=0,82 кг/т Fe проката,

где 186 – количество доменного шлака, кг/т чугуна (см. 4.5.2.3.3);

859,8 – количество чугуна, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.5);

0,658 – содержание FeO в доменном шлаке, % масс. (см. табл. 4.16);

56/72 – доля железа в оксиде FeO.

- количество железа в конвертерном шлаке:

кг/т Fe проката,

где 102,5 – количество конвертерного шлака, кг/т проката (см. 4.5.2.2.4);

18 – содержание FeO в конвертерном шлаке (см. табл. П 2.3).

Итого по пункту 4 – 15,17 кг/т железа проката.

5) попадает в готовую продукцию (прокат) – 1000 кг (поскольку расчет ведется на тонну железа проката).

Баланс железа приведен в табл. 4.22.

Таблица 4.22

Баланс железа для технологической схемы "агломерат - чугун – конвертерная сталь"

Приход			Расход
Статья	кг/т Fe пр.	%	Статья	кг/т Fe пр.	%
Руда	1 100,28	82,0	1)Выбросы в атмосферу в составе газов,	0,00	0,0
Металлолом и ферросплавы	241,75	18,0	2)Выбросы в виде пыли	43,01	3,2
			3)Переходит в техногенные грунты,	283,86	21,2
			в т.ч. с хвостами обогащения руды	263,07
			с хвостами обогащения угля	0,00
			в ЗШН	20,79
			4)Переходит в попутную продукцию,	15,17	1,1
			доменный шлак	0,82
			конвертерный шлак	14,35
			5)Попадает в готовую продукцию (прокат)	1000,00	74,5
Всего	1342,03	100,0	Всего	1342,03	100,0

Расчет баланса серы

Баланс составляется аналогично балансу железа. Расчет баланса серы приведен ниже.

Приход серы.

Железная руда:

3283,4*0,163/100*32/80=2,13 кг/т железа проката,

где 3283,4 – количество добываемой руды, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.4);

0,163 – содержание SO₃ в железной руде, % масс. (см. табл. 4.8);

32/80 – доля серы в оксиде SO₃.

Металлолом и ферросплавы:

5,1*0,02/100+13,6*0,03/100+20*0,04/100+240,5*0,015/100=0,05 кг/т Fe проката,

где 5,1 – удельный расход ферросилиция в ККЦ, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

0,02 – содержание серы в ферросилиции, % масс. (см. табл. 4.9);

13,6 – удельный расход ферромарганца в ККЦ, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

0,03 – содержание серы в ферромарганце, % масс. (см. табл. 4.9);

20,0 – удельный расход феррохрома в ККЦ, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

0,04 – содержание серы в феррохроме, % масс. (см. табл. 4.9)

240,5 – количество лома «со стороны», кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.2)

0,015 – содержание серы в ломе (принято по аналогии с маркой производимого проката – см. 4.5.2.1).

Известняк:

(155,8+108,5)*0,05/100*32/80=0,05 кг/т железа проката,

где (155,8+108,5) – расход известняка на аглодоменное производство и производство извести для ККЦ, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.2 и 4.5.2.2.3);

0,05 – содержание SO₃ в исходном известняке, % масс. (см. табл. 4.8);

32/80 – доля серы в оксиде SO₃.

Уголь коксующийся:

754,9*0,66/100=5,02 кг/т железа проката,

где 754,9 – количество коксующегося угля для производства требуемого количества кокса, кг/т железа проката (см. 4.5.2.5);

0,66 – содержание серы в коксующемся угле, % масс. (см. табл. 4.19).

Уголь энергетический:

180,0*0,66/100=1,18 кг/т железа проката,

где 180,0 – количество энергетического угля для производства недостающего количества электроэнергии, кг/т железа проката (см. 4.5.2.6 и табл. 4.21);

0,66 – содержание серы в энергетическом угле, % масс. (принято по аналогии с содержанием серы в коксующемся угле).

Дизельное топливо:

кг/т Fe проката,

где (1197,2+651,3+153,4) – количество перевозимых материалов (железная руда, коксующийся уголь, энергетический уголь соответственно), кг/т проката (см. 4.5.2.4 и 4.5.2.7);

3 – расход дизельного топлива на перевозку 1 т груза на расстояние 1000 км (см. табл. П 2.9);

1,5 – содержание серы в дизельном топливе, % масс. (см. табл. П 2.9).

Расход серы.

1) выбросы в атмосферу в составе газов.

- газ АГП:

(60*0,68/100+155,8*0,05/100*32/80)*1283,8/1000+1149,3*0,011/100*32/80=0,40 кг/т Fe проката,

где 60 – удельный расход коксовой мелочи на агломерацию, кг/т агломерата (см. табл. П 2.5);

0,68 – содержание серы в коксовой мелочи, % масс. (см. табл. 4.19);

155,8 – удельный расход известняка на агломерацию, кг/т агломерата (см. 4.5.2.3.2);

0,05 – содержание SO₃ в известняке, % масс. (см. табл. 4.8);

1283,8 – количество агломерата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

1149,3 – расход железорудного концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,011 – содержание SO₃ в железорудном концентрате, % масс. (см. табл. 4.12);

32/80 – массовая доля серы в оксиде SO₃.

- конвертерный газ:

(0,020*859,8/100+0,05+54,89*0,09/100*1146,5/1000*32/80)*10/100=0,02 кг/т железа проката,

где 0,020 – содержание серы в чугуне, % масс. (см. табл. 4.15);

859,8 – количество чугуна, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5);

0,05 – количество серы, приходящее с ферросплавами и металлоломом, кг/т железа проката (см. 4.5.2.11);

54,89 – удельный расход извести в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. 4.5.2.2.3);

0,09 – содержание SO3 в извести, % масс. (см. 4.5.2.2.3);

1146,5 – количество жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1);

32/80 – доля серы в оксиде SO3;

10 – степень перехода серы в газ в условиях ККЦ, % масс. (см. табл. П 2.3).

- продукты горения ТЭС, отопления коксовых печей, доменных воздухонагревателей:

151,1*0,75/100+(1283,8*0,012/100*32/80+414,0*0,68/100)*10/100=1,42 кг/т железа проката,

где 151,1 – расход концентрата энергетического угля на ТЭС, кг/т железа проката (см. 4.5.2.6);

0,75 – содержание серы в концентрате энергетического угля, % масс. (см. табл. 4.19);

1283,8 – количество агломерата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

0,012 – количество SO3 в агломерате, % масс. (см. 4.5.2.3.2);

32/80 доля серы в оксиде SO3;

414,0 – расход кокса в ДЦ, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

0,68 – содержание серы в коксе, % масс. (см. табл. П 2.4);

10 – степень перехода серы в газ в условиях доменной печи, % масс. (см. табл. П 2.4).

Итого по пункту 1 – 1,84 кг/т железа проката.

2) выбросы в виде пыли.

47,9*0,011/100*32/80+9,6*0,75/100+2,3*0,75/100+5*1197,2/1000*0,011*32/80+5*1283,8/1000*0,012*32/80+2*859,8/1000*0,012*32/80+5*(151,1+651,3)/1000*0,75/100+2*(108,5+155,8)/1000*0,05/100*32/80=0,25 кг/т Fe проката,

где 47,9 – потери железорудного концентрата при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,011 – содержание SO₃ в концентрате, % масс. (см. табл. 4.12);

32/80 – доля серы в оксиде SO₃;

9,6 – потери концентрата коксующихся углей при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.7);

0,75 – содержание серы в концентрате коксующегося угля, % масс. (см. табл. 4.19);

2,3 – потери концентрата энергетических углей при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.7);

0,75 – содержание серы в концентрате энергетических углей, % масс. (принято по аналогии с концентратом коксующихся углей – см. табл. 4.19);

5 – выбросы пыли в условиях ГОК, кг/т железорудного концентрата (см. табл. П 2.10);

1197,2 – количество железорудного концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

5 – выбросы пыли АГП кг/т агломерата (см. табл. П 2.10);

1283,8 – количество агломерата, кг/т железа чугуна (см. 4.5.2.3.3);

0,012 – содержание SO3 в агломерате, % масс. (см. 4.5.2.3.2);

2 – выбросы пыли ДЦ, кг/т чугуна (см. табл. П 2.4);

859,8 – количество чугуна, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5);

5 – выбросы пыли при обогащении углей, кг/т угольного концентрата (см. табл. П 2.8);

(151,1+651,3) – количество концентрата энергетического и коксующегося углей, кг/т железа проката (см. 4.5.2.5 и 4.5.2.6);

2 – выбросы пыли ИОЦ, кг/т известняка (см. табл. П 2.12);

(108,5+155,8) – количество известняка для производства извести и аглодоменного производства, кг/т железа проката;

0,05 – содержание SO₃ в известняке, % масс. (см. табл. 4.8).

3) переходит в техногенные грунты.

- хвосты обогащения руды:

10*173,2*1197,2/1000*0,25/100*32/80=2,07 кг/т железа проката,

где 173,2 – количество хвостов, кг/100 кг железорудного концентрата (см. 4.5.2.3.1);

1197,2 -количество получаемого концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,25 – содержание SO₃ в хвостах обогащения железной руды, % масс. (см. табл. 4.12);

32/80 – доля серы в оксиде SO₃.

- хвосты обогащения угля:

(180,0-151,1+754,9-651,3)*0,13/100=0,17 кг/т железа проката,

где (180,0-151,1+754,9-651,3) – количество хвостов углеобогащения, кг/т железа проката (см. 4.5.2.5);

0,13 – содержание серы в хвостах углеобогащения, % масс. (см. табл. 4.19);

4) переходит в попутную продукцию.

- попутная продукция КХП:

кг/т Fe проката,

где 150,6 – количество попутной продукции КХП, кг/т проката (см. 4.5.2.5);

0,98 – содержание серы в попутной продукции КХП (см. расчет количества и состава компонентов при обогащении углей и коксовании), % масс. (см. табл. 4.19).

- доменный шлак:

(1283,8*0,012/100*32/80+414,0*0,68/100)*85/100=2,45 кг/т железа проката,

где 1283,8 – расход агломерата в ДЦ, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

0,012 – содержание SO₃ в агломерате, % масс. (см. 4.5.2.3.2);

32/80 – доля серы в оксиде SO₃;

414,0 – расход кокса в ДЦ, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

0,68 – содержание серы в коксе, % масс. (см. табл. 4.19).

- конвертерный шлак:

(0,020*859,8/100+0,05+54,89*0,09/100*1146,5/1000*32/80)*50/100=0,09 кг/т железа проката,

где 0,020 – содержание серы в чугуне, % масс. (см. табл. 4.15);

859,8 – количество чугуна, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5);

0,05 – количество серы, приходящее с ферросплавами и металлоломом, кг/т железа проката (см. 4.5.2.11);

54,89 – удельный расход извести в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. 4.5.2.2.3);

0,09 – содержание SO₃ в извести, % масс. (см. 4.5.2.2.3);

1146,5 – количество жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1);

32/80 – доля железа в оксиде SO₃;

50 – степень перехода серы в шлак в условиях ККЦ, % масс. (см. табл. П 2.3).

Итого по пункту 4 – 4,01 кг/т железа проката.

5) попадает в готовую продукцию (прокат).

1030,6*0,015/100=0,15 кг/т железа проката,

где 1030,6 – количество производимого проката, кг/т железа проката (см. 4.5.2.1);

0,015 – содержание серы в прокате, масс. (см. 4.5.2.1);

Результаты расчета приведены в табл. 4.23.

Таблица 4.23.

Баланс серы для технологической схемы "агломерат - чугун - конвертерная сталь"

Приход			Расход
Статья	кг/т Fe пр.	%	Статья	кг/т Fe пр.	%
Руда	2,13	25,4	1)Выбросы в атмосферу в составе газов,	1,84	21,5
Металлолом и Ферросплавы	0,05	0,6	в т.ч. с аглогазом	0,40
Известняк	0,05	0,6	с конвертерным газом	0,02
Уголь коксующийся	5,02	59,8	с газами ТЭС, отопления коксовых печей и доменных воздухонагревателей	1,42
Уголь энергетический	1,18	12,6	2)Выбросы в виде пыли	0,25	3,0
Дизельное топливо	0,09	1,1	3)Переходит в техногенные грунты,	2,28	26,7
			в т.ч. с хвостами обогащения руды	2,07
			с хвостами обогащения угля	0,17
			4)Переходит в попутную продукцию,	4,01	47,0
			в т.ч. КХП	1,47
			доменный шлак	2,45
			конвертерный шлак	0,09
			5)Попадает в готовую продукцию (прокат)	0,15	1,8
Всего	8,53	100,0	Всего	8,53	100,0

Расчет баланса углерода

Баланс составляется аналогично балансам предыдущих элементов. Расчет баланса углерода приведен ниже.

Приход углерода.

Железная руда:

3283,4*5,02/100*12/44=44,95 кг/т железа проката,

где 3283,4 – количество добываемой руды, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.4);

5,02 – содержание п.п.п. (СО₂) в железной руде, % масс. (см. табл. 4.8);

12/44 – доля углерода в оксиде СO₂.

Металлолом и ферросплавы:

13,6*1/100+20*2/100+240,5*0,25/100=1,14 кг/т Fe проката,

где 13,6 – удельный расход ферромарганца в ККЦ, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

1 – содержание углерода в ферромарганце, % масс. (см. табл. 2.4);

20,0 – удельный расход феррохрома в ККЦ, кг/т Fe проката (см. 4.5.2.2.2);

2 – содержание углерода в феррохроме, % масс. (см. табл. 2.4);

240,5 – количество лома «со стороны», кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5)

0,25 – содержание углерода в ломе (принято по аналогии с маркой производимого проката – см. 4.5.2.1).

Известняк:

(155,8+108,5)*43,73/100*12/44=31,52 кг/т железа проката,

43,73 – содержание СO₂ в исходном известняке, % масс. (см. табл. 4.8);

12/44 – доля серы в оксиде SO₃.

Уголь коксующийся:

754,9*58,33/100=445,99 кг/т железа проката,

58,33 – содержание углерода в коксующемся угле, % масс. (см. табл. 4.19).

Уголь энергетический:

180,0*58,33/100=105,02 кг/т железа проката,

58,33 – содержание углерода в энергетическом угле, % масс. (принято по аналогии с содержанием серы в коксующемся угле).

Дизельное топливо:

кг/т Fe проката,

3 – расход дизельного топлива на перевозку 1 т груза на расстояние 1000 км (см. табл. П 2.9);

87 – содержание углерода в дизельном топливе, % масс. (см. табл. П 2.9).

Природный газ.

50*1197,2/1000*0,516+30*54,89*1146,5/1000*0,516+80*1030,6/1000*0,516=74,84 кг/т железа проката,

где 50 – расход природного газа на ГОК, м3/т железорудного концентрата (см. табл. П 2.6);

1197,2 – количество производимого концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,516 – масса углерода в 1 м3 природного газа, кг;

30 – расход природного газа ИОЦ, м3/т извести (см. табл. П 2.12);

54,89 – количество извести, необходимое для ККЦ, кг/т жидкой стали (см. 4.5.2.2.3);

1146,5 – количество производимой жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1);

80 – расход природного газа в ПЦ, м3/т проката (см. табл. П 2.1);

1030,6 – количество производимого проката, кг/т железа проката (см. 4.5.2.1).

Расход серы.

1) выбросы в атмосферу в составе газов.

- газ АГП:

(60*86,41/100+155,8*43,73/100*12/44)*1283,8/1000+1149,3*0,34/100*12/44=80,3 кг/т Fe проката,

где 60 – удельный расход коксовой мелочи на агломерацию, кг/т агломерата (см. табл. П 2.5);

86,41 – содержание углерода в коксовой мелочи, % масс. (см. табл. 4.19);

155,8 – удельный расход известняка на агломерацию, кг/т агломерата (см. 4.5.2.3.2);

43,73 – содержание СО2 в известняке, % масс. (см. табл. 4.8);

1283,8 – количество агломерата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

1149,3 – расход железорудного концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,34 – содержание СО2 в железорудном концентрате, % масс. (см. табл. 4.12);

12/44 – массовая доля углерода в оксиде СO₂.

- конвертерный газ:

4,52*859,8/100+1,14+54,89*3/100*1146,5/1000*12/44-1146,5*0,25/100=38,35 кг/т железа проката,

где 4,52 – содержание углерода в чугуне, % масс. (см. табл. 4.15);

859,8 – количество чугуна, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5);

1,14 – количество углерода, приходящее с ферросплавами и металлоломом, кг/т железа проката;

54,89 – удельный расход извести в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. 4.5.2.2.3);

3 – содержание СО2 в извести, % масс. (см. табл. П 2.12);

1146,5 – количество жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1);

12/44 – доля углерода в оксиде СO₂;

1146,5 – количество производимой жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1);

0,25 – содержание углерода в производимой стали, % масс. (см. 4.5.2.1).

- продукты горения ТЭС, отопления коксовых печей, доменных воздухонагревателей:

151,1*66,51/100+414,0*86,41/100-859,8*4,52/100+74,84=511,91 кг/т железа проката,

где 151,1 – расход концентрата энергетического угля на ТЭС, кг/т железа проката (см. 4.5.2.6);

66,51 – содержание углерода в концентрате энергетического угля, % масс. (см. табл. 4.19);

414,0 – расход кокса в ДЦ, кг/т железа проката (см. 4.5.2.3.3);

86,41 – содержание углерода в коксе, % масс. (см. табл. П 2.4);

859,8 – количество производимого чугуна, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.5);

4,52 – содержание углерода в производимом чугуне, % масс. (см. табл. 4.15);

74,84 – количество углерода, приходящего с природным газом, кг/т железа проката;

Итого по пункту 1 – 630,01 кг/т железа проката.

2) выбросы в виде пыли.

47,9*0,34/100*12/44+9,6*66,51/100+2,3*66,51/100+5*1197,2/1000*0,34*12/44+5*(151,1+651,3)/1000*66,51/100+2*(108,5+155,8)/1000*43,73/100*12/44=13,18 кг/т Fe проката,

где 47,9 – потери железорудного концентрата при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

0,34 – содержание СО₂ в концентрате, % масс. (см. табл. 4.12);

12/44 – доля углерода в оксиде СO₂;

9,6 – потери концентрата коксующихся углей при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.7);

66,51 – содержание углерода в концентрате коксующегося угля, % масс. (см. табл. 4.19);

2,3 – потери концентрата энергетических углей при транспортировке, кг/т железа проката (см. 4.5.2.7);

66,51 – содержание углерода в концентрате энергетических углей, % масс. (принято по аналогии с концентратом коксующихся углей – см. табл. 4.19);

5 – выбросы пыли в условиях ГОК, кг/т железорудного концентрата (см. табл. П 2.10);

1197,2 – количество железорудного концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

5 – выбросы пыли при обогащении углей, кг/т угольного концентрата (см. табл. П 2.8);

(151,1+651,3) – количество концентрата энергетического и коксующегося углей, кг/т железа проката (см. 4.5.2.5 и 4.5.2.6);

2 – выбросы пыли ИОЦ, кг/т известняка (см. табл. П 2.12);

(108,5+155,8) – количество известняка для производства извести и аглодоменного производства, кг/т железа проката;

43,73 – содержание SO₃ в известняке, % масс. (см. табл. 4.8).

3) переходит в техногенные грунты.

- хвосты обогащения руды:

10*173,2*1197,2/1000*7,72/100*12/44=43,66 кг/т железа проката,

где 173,2 – количество хвостов, кг/100 кг железорудного концентрата (см. 4.5.2.3.1);

1197,2 - количество получаемого концентрата, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4);

7,72 – содержание СO₂ в хвостах обогащения железной руды, % масс. (см. табл. 4.12);

- хвосты обогащения угля:

(180,0-151,1+754,9-651,3)*12/100=16,79 кг/т железа проката,

где (180,0-151,1+754,9-651,3) – количество хвостов углеобогащения, кг/т железа проката (см. 4.5.2.5);

12 – содержание серы в хвостах углеобогащения, % масс. (см. табл. П 2.8).

4) переходит в попутную продукцию.

- попутная продукция КХП:

кг/т Fe проката,

где 150,6 – количество попутной продукции КХП, кг/т проката (см. 4.5.2.5);

1,63 – содержание углерода в попутной продукции КХП (см. расчет количества и состава компонентов при обогащении углей и коксовании), % масс. (см. табл. 4.19).

Итого по пункту 4 – 2,46 кг/т железа проката.

5) попадает в готовую продукцию (прокат).

1030,6*0,25/100=2,58 кг/т железа проката,

где 1030,6 – количество производимого проката, кг/т железа проката (см. 4.5.2.1);

0,25 – содержание углерода в прокате, масс. (см. 4.5.2.1);

Результаты расчета приведены в табл. 4.24.

Распределение углерода между выбросами различных видов для технологической схемы "агломерат - чугун - конвертерная сталь" рассчитывается по расходным статьям баланса углерода с учетом вида выбрасываемого углерода (табл. 4.25.). Например, по статье «Аглогаз» выбросы углерода в виде СО:

кг,

где 80,30 – выбросы углерода с аглогазом, кг/т проката (табл. 4.24);

80 – выбросы углерода в виде СО₂, % (табл. П 2.5).

Таблица 4.24

Баланс углерода для технологической схемы "агломерат - чугун - конвертерная сталь"

Приход			Расход
Статья	кг/т Fe пр.	%	Статья	кг/т Fe пр.	%
Руда	44,95	6,3	1)Выбросы в атмосферу в составе газов,	630,01	88,9
Металлолом и Ферросплавы	1,14	0,2	в т.ч. с аглогазом	80,30
Известняк	31,52	4,4	с конвертерным газом	38,35
Уголь коксующийся	445,99	62,9	с газами ТЭС, в т.ч. коксовым и доменным, отопления коксовых печей и доменных воздухонагревателей, ИОЦ и продуктами горения ПГ	511,91
Уголь энергетический	105,01	14,8	2)Выбросы в виде пыли	13,18	1,9
Природный газ	74,84	10,6	3)Переходит в техногенные грунты,	60,44	8,5
Дизельное топливо	5,22	0,7	в т.ч. с хвостами обогащения руды	43,66
			с хвостами обогащения угля	16,79
			4)Переходит в попутную продукцию,	2,46	0,3
			в т.ч. КХП	2,46
			5)Попадает в готовую продукцию (прокат)	2,58	0,4
Всего	708,67	100,0	Всего	708,67	100,0

Таблица 4.25

Распределение углерода между выбросами различных видовдля технологической схемы "агломерат - чугун - конвертерная сталь"

Статья	С_тв		СО		СО₂
Статья	кг/т Fe пр.	%	кг/т Fe пр.	%	кг/т Fe пр.	%
Хвосты обогащения железной руды	43,66	59,45	0,00	0,00	0,00	0,00
Хвосты обогащения угля	16,79	22,86	0,00	0,00	0,00	0,00
Потери на транспорте	7,95	10,83	0,10	0,21	5,12	0,87
Коксовый газ и п/продукция	2,46	3,34	0,00	0,00	0,00	0,00
Обжиг известняка	0,00	0,00	0,00	0,00	20,28	3,45
Аглогаз	0,00	0,00	16,06	32,18	64,24	10,94
Доменный газ (потери)	0,00	0,00	7,99	16,01	7,95	1,36
Доменный газ (сжигание)	0,00	0,00	15,15	30,35	287,80	49,03
Конвертерный газ	0,00	0,00	1,92	3,84	36,43	6,21
Сжигание угля на ТЭЦ	0,00	0,00	5,02	10,07	95,46	16,26
Природный газ (сжигание)	0,00	0,00	3,67	7,35	69,74	11,88
Прокат	2,58	3,51	0,00	0,00	0,00	0,00
Всего	73,43	100,00	49,91	100,00	587,03	100,00
% от общего		10,34		7,03		82,64

Расчет выбросов пыли

Расчет выбросов пыли производится путем умножения принятой ранее величины безвозвратных потерь пыли на количество продукции соответствующего производства. Данные по выбросам пыли вспомогательных производств приведены в табл. П 2.12. Например, при добыче железной руды выбросы пыли составят:

кг/т Fe проката.

Результаты расчета по всем производствам приведены в табл. 4.26 Таким образом, общие выбросы пыли составляют 124,25 кг/т железа проката.

Таблица 4.26

Выбросы пыли

Производство	кг/т Fe проката	%
Добыча руды	16,42	13,21
Обогащение руды	5,99	4,82
Добыча угля	4,72	3,80
Обогащение угля	4,02	3,24
Добыча известняка	1,32	1,06
Транспортировка	59,78	48,11
Обжиг известняка	0,53	0,43
Производство кокса	0,29	0,24
Агломерационное производство	6,42	5,17
Доменное производство	1,72	1,38
Конвертерное производство	2,29	1,85
Шлакопереработка	0,79	0,63
Копровый цех	0,12	0,10
Производство электроэнергии	19,74	15,89
Прокатное производство	0,10	0,08
Всего	124,25	100,00

Расчет выбросов газов

1) Продукты горения дизельного топлива при перевозке материалов.

Для расчета используются данные таблицы параметров транспортировки материалов (табл. П 2.9). Известно, что при перемещении 1 т грузов на расстояние 1000 км расход дизельного топлива составит 3 кг, тогда для общего количества перевозимых материалов (1197,2 + 153,4 + 651,3 = 2001,1 кг) находим расход дизельного топлива на 1 т железа получаемого проката:

кг/т железа проката,

где 3 – расход дизельного топлива для транспортировки 1 т груза на расстояние, равное 1000 км, кг (см. табл. П 2.9);

(1197,2+651,3+153,4) – массы перевозимых материалов: железорудного концентрата, концентратов коксующегося и энергетического углей соответственно, кг/т железа проката (см. 4.5.2.4 и 4.5.2.7).

Принимая, что содержание углерода и серы в дизельном топливе равно соответственно 87,0 и 1,5 % масс., а 2 % от массы углерода выбрасывается в виде СО, рассчитываем количество и состав выбрасываемых газов:

Количество СО₂:

м³.

Количество СО:

м³.

Количество SО2:

м³.

2) Количество газов, образующихся в условиях АГП, рассчитываются путем произведения объема аглогаза (см. табл. 4.13) на соответствующий компонент (состав отходящих газов при агломерации – см. табл. П 2.5).

3) Потери доменного газа.

Количество газов по данному пункту рассчитывается исходя из известного объема образующегося доменного газа и его состава (см. 4.5.2.3.3 и табл. 4.17), а также известной степени потерь доменного газа (см. табл. П 2.4).

4) В остальных случаях имеет место горение природного, доменного и коксового газов, а также дожигание газа ККЦ. Для расчета количества образующихся при этом газов используются данные химического состава исходных газов, степень дожигания, содержание кислорода и коэффициент избытка воздуха. Ниже приведен расчет состава продуктов горения 1 м³ природного газа следующего состава, % объемн.: СН₄ – 90; С₂Н₆ – 3; С₃Н₈ – 1,1; С₄Н₁₀ – 0,7; С₅Н₁₂ – 0,5; N₂ – 3; CO₂ – 1,7 при степени дожигания – 0,95, содержании кислорода – 21 % объемн., коэффициенте избытка – 1,35.

Расход кислорода на горение при коэффициенте расхода воздуха, равном единице:

V_О2 = (0,5*(СО + Н₂ + 3*H₂S) + S(m+n/4)*CnHm)/100 = (0,5*(0 + 0 + 3*0) + (1+4/4)*90 + (2+6/4)*3 + (3+8/4)*1,1 + (4+10/4)*0,7 + (5+12/4)*0,5)/100 = 2,0155 м³/м³ природного газа.

Объем СО₂, образующийся при горении природного газа такого состава:

V_СО2 = (СО₂ + CO + CH₄ + 2*C₂H₆ + 3*C₃H₈ + 4*C₄H₁₀ + 5*C₅H₁₂)*0,95/100 = (1 + 0 + 90 + 2*3 + 3*1,1 + 4*0,7 + 5*0,5)*0,95/100 = 1,0032 м³/м³ природного газа.

Объем СО, образующийся при горении природного газа приведенного выше состава:

V_СО = (CO + CH₄ + 2*C2H₆ + 3*C₃H₈ + 4*C₄H₁₀ + 5*C₅H₁₂)*(1 - 0.95)/100 = (1 + 0 + 90 + 2*3 + 3*1,1 + 4*0,7 + 5*0,5)*(1 - 0,95)/100 = 0,0523 м³/м³ природного газа.

Объем Н₂О, образующийся при горении природного газа в данных условиях:

V_Н2О = (Н₂О + Н₂ + Н₂S + 0,5*(4*СН₄ + 6*C₂H₆ + 8*C₃H₈ + 10*C₄H₁₀ + 12*C₅H₁₂))*0,95/100 = (0 + 0 + 0 + 0,5*(4*90 + 6*3 + 8*1,1 + 10*0,7 + 12*0,5)*0,95/100 = 1,842 м³/м³ природного газа.

Объем Н₂, образующийся при горении природного газа:

V_Н2 = (Н₂ + Н₂S + 0,5*(4*СН₄ + 6*C₂H₆ + 8*C₃H₈ + 10*C₄H₁₀ + 12*C₅H₁₂))*(1 - 0,95)/100 = (0 + 0 + 0 + 0,5*(4*90 + 6*3 + 8*1,1 + 10*0,7 + 12*0,5)*(1 - 0,95)/100 = 0,097 м³/м³ природного газа.

Объем азота в продуктах горения:

V_N₂ = N₂/100 + 1,35*79/21*V_О2 = 3/100 + 1,35*79/21*2,0155 = 10,266 м³/м³ природного газа.

Объем кислорода в продуктах горения:

V_О2 = (1,35 – 1)*V_О2 = 0,35*2,0155 = 0,705 м³/м³ природного газа.

Итого продуктов горения:

V = 1,0032 + 0,0523 + 1,842 + 0,097 + 10,266 + 0,705 = 13,966 м³/м³ природного газа.

Количество продуктов горения при сжигании природного газа на ГОК рассчитывается путем умножения удельного количества продуктов горения на расход природного газа в условиях ГОК (см. табл. П 2.6).

Аналогичным образом рассчитывается состав продуктов горения остальных газов.

Результаты расчета приведены в табл. 4.27

Таблица 4.27

Выбросы газов, м³/т проката

Источник газа	CO	CO₂	H₂	H₂O	N₂	O₂	SO₂	Сумма	%
Дизельное топливо	0,20	9,56	0,00	0,00	0,00	0,00	0,06	9,82	0,09
АГП	34,59	138,34	3,46	172,93	2625,03	484,19	7,83	3466,37	30,25
Потери доменного газа	14,93	14,87	0,72	0,00	39,04	0,00	0,64	70,21	0,61
ККЦ	3,27	62,09	0,00	0,00	150,54	10,23	0,85	226,98	1,98
ТЭС	40,25	764,70	16,25	544,70	4052,14	226,78	15,59	5660,39	49,39
ГОК	3,16	60,05	5,80	110,26	614,51	42,23	0,00	836,01	7,30
ИОЦ	0,15	2,76	0,27	5,07	28,25	1,94	0,00	38,43	0,34
Прокатное производство	4,35	82,71	7,99	151,87	846,41	58,16	0,00	1151,50	10,05
Всего	100,89	1135,07	34,49	984,83	8355,92	823,53	24,97	11459,71	100,00
%	0,88	9,90	0,30	8,59	72,92	7,19	0,22	100,00

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1098; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 12 13 141516 17 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!