Материальные балансы процессов окомкования и обжига
При составлении материальных балансов учитывают газовыделение и газопотребление слоя в результате физико-химических процессов. При обжиге железорудных окатышей учитывают следующие процессы:
1) окисление оксида Fe3О4: 2Fe3O4+0,5O2=3Fe2O3 + 497 кДж/кг Fe3O4;
2) окисление сернистых соединений железа:
2FeS2+5,5О2=Fe2O3+4SО2+6935 кДж/кг FeS2;
3) разложение известняка СаСО3=СаО + СО2 — 4038 кДж/кгСО2;
4) испарение влаги Н2O(ж)=Н2O(г) — [2487+1,95(t—t0 )]кДж/кг Н2О.
Из материального баланса окомкования и обжига определяют следующие показатели:
1. Расчетный химический состав обожженных окатышей.
2. Выход обожженных окатышей G0 из сырых Gc: k1=G0/Gc
3. Производительность обжиговой машины может быть приближенно рассчитана: 1) по сырым окатышам ; 2) по обожженным окатышам ; 3) по годным окатышам
4. Количество возврата
5. Количество донной постели
6. Количество бортовой постели , где Hс, Hд, Hб — соответственно высота слоя сырых окатышей, донной и бортовой постели, м; Вс, Вд, Вб — ширина слоев этих материалов, м; ρс, ρд, ρб — плотности этих же материалов, т/м3; uл—скорость машины, м/мин.
Пример расчета материального баланса процессов окомкования и обжига окатышей приведен в табл. 3.1, 3.2. Расчет горения топлива проводят для определения количества газовой фазы, участвующей в теплообмене с окатышами. При расчете пользуются одной из известных методик, учитывая при этом, что на обжиговых машинах всегда в горении топлива участвует воздух — разбавитель, имеющий параметры, отличающиеся от параметров воздуха для горения по температуре.
|
|
Коэффициент расхода этого воздуха Я.Л. Белоцерковский рекомендует рассчитывать по формуле:
, (3.1)
а также рекомендует для обжиговых машин использовать величины в зоне подогрева μ=0,85 и в зоне обжига μ=0,9.
Таблица 3.1
Материальный баланс процессов окомкования и обжига окатышей
(на 100 кг шихты)
Химические соединения | Материалы | Изменения в результате обжига | Остается в обожженных окатышах | ||||
концентрат | известняк | бентонит | вода | итого | |||
Количество на 100 кг шихты, кг | 83,13 | 7,26 | 0,46 | 9,15 | 100 | 11,453 | 88,547 |
Содержание компонентов: | |||||||
FeO | 26,62 22,10 | __ | __ | __ | 22,10 22,10 | 80 17,69 | 4,98 4,41 |
Fe2O3 | 62,26 51,78 | 0,143 0,01 | 6,01 0,03 | __ | 51,82 51,82 | __ | 81,38 72,053 |
FeS2 | 1,106 0,92 | __ | __ | __ | 0,92 0,92 | 94 0,866 | 0,06 0,054 |
SiO2 | 5,28 4,39 | 1,50 0,11 | 57,92 0,29 | __ | 4,79 4,79 | __ | 5,41 4,79 |
Al2O3 | 1,44 1,20 | 0,25 0,02 | 18,89 0,09 | __ | 1,31 1,31 | __ | 1,48 1,31 |
TiO2 | 0,28 0,23 | __ | __ | __ | 0,23 0,23 | __ | 0,26 0,23 |
CaO | 1,28 1,06 | 54,0 3,93 | 0,01 0,00 | __ | 4,99 4,99 | __ | 5,63 4,99 |
MgO | 0,78 0,65 | 0,60 0,04 | 0,72 0,00 | __ | 0,69 0,69 | __ | 0,78 0,69 |
Na2O | __ | __ | 2,64 0,01 | __ | 0,01 0,01 | __ | 0,01 0,01 |
K2O | __ | __ | 1,80 0,01 | __ | 0,01 0,01 | __ | 0,01 0,01 |
CO2 | 0,96 0,8 | 43,24 3,15 | 6,02 0,03 | __ | 3,98 3,93 | 100 3,98 | __ |
H2O | __ | __ | __ | 100,0 9,15 | 9,15 9,15 | 100 9,15 | __ |
Feобщ | 63,90 53,1 | 0,1 0,01 | 4,80 0,02 | __ | 53,4 53,4 | __ | 60,03 53,40 |
S | 0,59 0,49 | __ | __ | __ | 0,49 0,49 | 94,0 0,46 | 0,03 0,03 |
Примечание: числитель – в %, знаменатель – в кг
|
|
Таблица 3.2
Часовой и материальный баланс при окомковании и обжиге окатышей
Материалы | Приход | Материалы | Расход | ||||
т | кг/т годного | % | т | кг/т годного | % | ||
Концентрат | 94,0 | 1031,2 | 58,2 | Годные окатыши | 91,1 | 1000,0 | 56,4 |
Известняк | 8,2 | 90,0 | 5,08 | Мелочь (просыпь) | 7,0 | 76,7 | 4,33 |
Бентонит | 0,5 | 5,5 | 0,31 | Восполнение постели | 1,9 | 20,7 | 1,18 |
Вода | 10,3 | 113,0 | 6,37 | Переходит в газовую фазу | 13,0 | 142,3 | 8,05 |
Донная постель | 43,2 | 473,3 | 26,7 | Донная постель | 43,2 | 474,0 | 26,7 |
Бортовая постель | 5,4 | 59,3 | 3,34 | Бортовая постель | 5,4 | 59,3 | 3,34 |
Итого: | 161,6 | 1773,0 | 100,0 | Итого: | 161,6 | 1773,0 | 100,0 |
После определения количества продуктов сгорания топлива рассчитывают скорость фильтрации теплоносителя через слой и расход топлива. После определения скорости фильтрации по зонам производится расчет температурных полей в слое. Пример расчета приведен ниже. Расчеты производятся итерационным методом, чтобы выполнить требования по допустимому уровню температур в слое. При этом учитывается:
|
|
1) эффективность сушки окатышей в зоне 90%;
2) скорость нагрева окатышей 100-120 °С/мин в среднем по слою;
3) температура на границе с постелью — в соответствии с заданным качеством;
4) средняя по слою скорость охлаждения окатышей не более 100-120 °С/мин;
5) уровень максимальных и средних по слою температур окатышей на выходе из машин.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 533; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!