5.3. Расчет количества со в колошниковом газе

Основными источниками СО являются горение углерода топлива у фурм и процессы прямого восстановления. Часть образующегося в доменной печи СО участвует в реакциях косвенного восстановления и переходит в СО₂.

а) При горении топлива у фурм из каждого м³ кислорода влажного дутья образуется два объема СО, а всего:

м³/100 кг чугуна.

б) Образуется СО в результате реакций прямого восстановления, которые уже рассматривались в подразделе 4.1:

м³/100 кг чугуна.

в) СО летучих веществ кокса:

м³/100 кг чугуна.

г) Переходит СО в СО₂ в результате реакций косвенного восстановления:

, м³/ 100 кг чугуна.

д) количество СО в колошниковом газе:

, м³/100 кг чугуна.

5.4. Расчёт количества азота в колошниковом газе

а) Вносится азота с влажным дутьём:

м³/100кг чугуна.

б) Азот летучих кокса:

м³/100кг чугуна.

в) Азот органической массы кокса:

м³/100кг чугуна.

г) Азот природного газа:

м³/100 кг чугуна.

д) Всего азота в колошниковом газе:

м³/100 кг чугуна.

5.5. Количество и состав колошникового газа

Компонент	м3/100кг чугуна	%
CO2 CO H2 N2
Всего		100.00

В первую колонку заносятся значения , Процентное содержание в колошниковом газе каждого компонента определяется после вычисления суммарного выхода колошникового газа на 100 кг чугуна.

6. Материальный баланс доменной плавки

а) Масса дутья:

кг/100 кг чугуна.

Здесь: 32; 28; 18 – молекулярные массы О₂, N₂ и Н₂О;

, % .

б) Масса природного газа:

кг/100 кг чугуна.

в) Масса колошникового газа:

кг/100 кг чугуна.

г) Масса влаги от восстановления :

, кг/100 кг чугуна.

д) Сводная таблица материального баланса

Задано	Кг	Получено	Кг
Шихтовые материалы Дутье Природный газ		Чугуна Шлака Колошникового газа Влаги от восстановления Влаги и пыли шихты	100.00
Итого		Итого

Расход шихтовых материалов с учётом их выноса и влаги, а также масса влаги и пыли шихты были вычислены в п.2.5.

7. Общий тепловой баланс доменной плавки

7.1. Приход теплоты

а) Выделяется теплоты при горении углерода кокса на фурмах во влажном дутье с учетом реакций

С + 1/2О₂ = СО + 117845 кДж/кМоль;

Н₂О = Н₂ + О₂  246115 кДж/кМоль:

кДж/100 кг чугуна.

б) Выделяется теплоты при горении природного газа с образованием

СО и Н₂:

, кДж/100 кг чугуна.

в) Вносится теплоты нагретым дутьем:

кДж/100 кг чугуна,

где: м³/100кг чугуна;

м³/100кг чугуна;

м³/100 кг чугуна.

Удельные средние теплоёмкости газов (кДж/нм³.град) от 0 ⁰С до температуры дутья находятся интерполяцией из таблицы:

Газ	Средняя теплоемкость при t, 0С
	700	800	900	1000	1100	1200	1300
N2	1.354	1.367	1.380	1.392	1.403	1.414	1.425
О2	1.434	1.450	1.465	1.478	1.489	1.501	1.511
Н2О	1.641	1.668	1.696	1.723	1.750	1.777	1.803

г) Принимаемые допущения:

• Ввиду незначительной величины и неопределённости пренебрегаем теплосодержанием загружаемой в печь шихты.

• Принимаем, что восстановление оксидов железа с помощью СО протекает в доменной печи в конечном итоге с нулевым тепловым эффектом.