125140 (690307), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Описаний характер зміни теплового стану доменної печі і, передусім, збільшення змісту кремнію в чавуні вказують на недолік збільшення рудного навантаження в період плавки металізованих окатишів, тобто не була використана повною мірою можливість зниження витрати коксу.
В той же час, скорочення протяжності високотемпературних зон і зміщення їх вниз разом зі зменшенням кількості кисню, помітно позначається на зниженні використання відновної здатності водню, яка зменшується з 38,5 % до 36,5 % на металізованій шихті, тоді як міра використання відновної здатності окислу вуглецю знижується на 1,6 %.
1. Встановлена можливість істотного підвищення виробництва доменних печей і значного зниження витрати коксу при використанні в шихті металізованих окатишів. Отримані розрахункові дані добре узгоджуються з досвідченими.
2. Визначені можливі величини оптимальної міри металізації шихти; при мірі металізації шихти менш граничної - ефект від попереднього відновлення буде максимальним.
3. У умовах, що мають місце в доменних печах, відновлення окислених окатишів відбувається з більшою швидкістю, чим частково металізованих. Процес відновлення окислених окатишів супроводжується зниженням їх міцності.
4. Металізовані окатиші можна зберігати у відкритих складах довгий час.
5. Збільшення міри металізації шихти до 9,6 % привело до збільшення продуктивності доменної печі на 2,3 % і зниження витрати коксу на 5,7 %.
6. Використання металізованих окатишів при недостатньому збільшенні рудного навантаження і нижнього перепаду тисків в шахті печі супроводжується підвищенням напруги в роботі її горна.
При цьому скорочення протяжності високотемпературних зон привело до зменшенню долі участі водню у відновних процесах і погіршенню міри використання його відновних здібностей.
7. Збільшення міри металізації шихти призводить до значних змін співвідношення типів відновних процесів в доменній печі.
-
Підтверджено, що ефективність металізації залізорудної сировини проявляється при роботі доменної печі на високих параметрах комбінованого дуття у меншій мірі, чим при помірному збагаченні дуття киснем.
2. МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ
Завдання курсової роботи, спрямованої на вдосконалення доменної технології, являється вивчення впливу міри металізації окатишів в шихті на техніко-економічні показники доменної плавки. Для з'ясування цього впливу на показники доменної плавки дана зміна міри металізації окатишів.
Технологічний розрахунок можна розділити на розділи:
1. Розрахунок шихти.
2. Розрахунок кількості дуття.
3. Розрахунок кількості і складу колошникового газу.
4. Розрахунок температури колошникових газів.
5. Тепловий баланс.
6. Розрахунок теоретичної температури горіння.
7. Розрахунок міри прямого відновлення.
8. Розрахунок КИПО.
Розрахунок шихти визначає точну витрату окатишів, флюсу; кількість і склад шлаку, коефіцієнт розподілу сірки між шлаком і чавуном.
Розрахунок кількості дуття здійснює розрахунок збагаченого киснем вологого сухого дуття.
Розрахунок кількості і складу колошникового газу і включає баланс водню, розрахунок середньої міри використання Н2 і СО2 визначає кількість N2; Н2; СО2; З, що перейшли в колошниковий газ.
Розрахунок температури колошникових газів є розрахунком кількості Н2; О2; СО2; склад колошникових газів.
Тепловий баланс є розрахунком теплового балансу, усіма шлаками теплового балансу.
Розрахунок теоретичної температури горіння визначає об'єм фурмених газів і температури горіння (теоретичною).
Розрахунок міри прямого відновлення є розрахунком міри прямого відновлення заліза.
Розрахунок КИПО - розрахунок об'єму шматків різного фракційного складу, а також склад горнового газу, розрахунок КИПО і інтенсивності ходу доменної печі.
У таблиці 2.1 приведені найбільш змінювані техніко-економічні показники доменної плавки залежно від міри металізації окатишів.
Таблиця 2.1 - Вплив міри металізації окатишів на основні техніко-економічні показники
| Техніко-економічні показники | Міра металізації окатишів, % | |||
| 0 | 10 | 20 | 40 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Витрата агломерату, кг | 1235,85 | 1220,56 | 1205,50 | 1189,99 |
| Витрата флюсу, кг | 114,657 | 114,966 | 115,291 | 115,617 |
| Вихід шлаку, кг/т чуг. | 503,688 | 500,225 | 496,833 | 493,334 |
| Вуглець коксу, кг | 408,04 | 407,49 | 407,07 | 406,60 |
| Витрата коксу, кг/т чуг. | 469,01 | 468,38 | 467,90 | 467,35 |
| Середня міра використання Н2 і З | 0,374 | 0,358 | 0,343 | 0,328 |
| Об'єм колошникового газу, м3/т чавуну | 1917,91 | 1918,98 | 1920,49 | 1921,92 |
| Температура колошникових газів, оС | 395,99 | 386,88 | 380,22 | 372,24 |
| Сумарна витрата тепла, кДж | 2634743,13 | 2582960,16 | 2533968,67 | 2481992,29 |
| Iх по сумарному вуглецю), кг/м3•сут | 921,133 | 921,315 | 921,375 | 921,484 |
| КИПО, м3•сут/т | 0,511 | 0,510 | 0,510 | 0,509 |
| Вихід шлаку, кг/т чуг. | 527,481 | 523,587 | 519,782 | 515,855 |
| Кількість SiO2, що вноситься шихтовими матеріалами, кг | 207,749 | 206,348 | 204,971 | 03,553 |
| Витрата дуття, м3/т | 1252,23 | 1250,08 | 1248,39 | 1246,47 |
| Об'єм горнового газу, м3/т чавуну | 1965,66 | 1962,88 | 1960,69 | 1958,22 |
-
АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ РОЗРАХУНКУ
При збільшенні міри металізації окатишів від 0 до 40 % витрата агломерату зменшується на 46 кг, що пояснюється вищим вмістом заліза в окатишах і є дуже важливим техніко-економічним показником (мал. 3.1.).
Мал. 3.1 - Залежність витрати агломерату від міри металізації окатишів
Підвищення витрати вапняку при збільшенні міри металізації окатишів пояснюється тим, що у окатишів основність менше ніж у агломерату. Це призводить до збільшення витрати сирого вапняку.
Завантаження в піч неофлюсованих окатишів більше 35 % негативно позначається на техніко-економічних показниках, оскільки збільшення витрати вапняку призводить до підвищення витрати коксу і зниження продуктивності (мал. 3.2).
Мал. 3.2 - Залежність витрати флюсу від міри металізації окатишів
Вищий вміст заліза в окатишах, чим в агломераті, в середньому на 6,5 %, і менший зміст порожньої породи призводять до зниження виходу шлаку (мал. 3.3)
Мал. 3.3 - Залежність виходу шлаку від міри металізації окатишів
Зі збільшенням міри металізації окатишів зменшується кількість порожньої породи і, отже, підвищується основність шлаку (мал. 3.4).
Мал. 3.4 - Залежність основності шлаку від міри металізації окатишів
Найважливішим показником доменної плавки, що характеризує економічність роботи доменної печі, є питома витрата коксу. Ця величина не лише безпосередньо впливає на продуктивність печі, але і є показником використання теплової і хімічної енергії в робочому просторі печі.
При збільшенні міри металізації окатишів витрата коксу знижується, що пояснюється підвищенням змісту заліза в шихті, зниженням витрати флюсу і, як наслідок, зниженням виходу шлаку.
Залежність витрати коксу від міри металізації окатишів представлена на мал. 3.5.
Мал. 3.5 - Залежність витрати коксу від міри металізації окатишів
Зниження витрати коксу, у свою чергу, призводить до зниження витрати дуття (мал. 3.6) і середньої міри використання Н2 і З (рис.3.7).
Мал. 3.6 - Залежність витрати дуття від міри металізації окатишів
Мал. 3.7 - Залежність міри використання Н2 і З від міри металізації окатишів
Зі збільшенням міри металізації окатишів збільшується об'єм колошникового газу внаслідок збільшення об'єму СО2 із-за збільшення витрати флюсу (мал. 3.8).
Мал. 3.8 - Залежність об'єму колошникового газу від міри металізації окатишів
Збільшення об'єму колошникових газів веде до зниження їх температури (мал. 3.9).
Мал. 3.9 - Залежність об'єму колошникового газу від міри металізації окатишів
Зі збільшенням міри металізації окатишів сумарна витрата тепла зменшується, що пов'язано зі зниженням витрати коксу (мал. 3.10).
Мал. 3.10 - Залежність об'єму колошникового газу від міри металізації окатишів
При мірі металізації окатишів рівної 0 % інтенсивність ходу складала 921,13 кг/м3·сут, а при 40 % склала 921,50 кг/м3·сут, тобто збільшилася на 0,37 кг/м3·сут. Це пов'язано зі зменшенням об'єму проплавляемой шихти і збільшенням газопроникності (мал. 3.11).
Мал. 3.11 - Залежність інтенсивності ходу (по сумарному вуглецю) від міри металізації окатишів
Коефіцієнт використання корисного об'єму (КИПО) доменних печей залежить від двох показників: витрати коксу на 1 т чавуну і інтенсивності горіння вуглецю. Відносна витрата коксу є показником економічності роботи доменної печі, а інтенсивність горіння вуглецю - показником форсування печі.
При збільшенні міри металізації окатишів в шихті КИПО знижується, оскільки зменшаться об'єм шихти, необхідний для виплавки 1т чавуну у зв'язку зі збільшенням змісту заліза в шихті (мал. 3.12).















