2.5 Расчет времени пребывания окатышей в конусной части реактора

Насыпная плотность окатышей: ρ_нас = 2,18 т/м³ =2180 кг/м³

Расход металлизованных окатышей: ρ_B= 117т/ч = 1950 кг/мин

Расход окисленных окатышей:

V_B=kV_B (29)

где k - коэффициент пересчета

k (30)

где Fe_об.мет. - количество железа в металлизованных окатышах;

Fe_об.ок. - количество железа в окисленных окатышах.

Расход окисленных окатышей:

V_B= кг/мин (31)

Объем окатышей:

V=πH(D_в²+D_н²+D_вD_н)/12,м³ (32)

где H - высота слоя окатышей

Масса окатышей:

m=Vּρ_нас (33)

Время пребывания окатышей в зоне:

τ=m/V_B,мин (34)

Таблица 9 – Параметры печи

Зона	Dв, м	Dн, м	Н, м
1	7,7	5,65	2,85
2	5,65	4,65	2,15
3	4,65	3,3	2,9
4	3,3	2	2,9
5	2	2	0,3
6	2	0,862	2,95

1. V = 3,14ּ2,85ּ(7,7²+5,65²+7,7ּ5,65)/12 = 104,47м³

m = 2180ּ104,47 = 227744,6 кг

τ =

2. V = 3,14ּ2,15ּ(5,65²+4,65²+5,65ּ4,65)/12 = 44,9м³

m = 2180ּ44,9 = 97882 кг

τ =

3. V = 3,14ּ2,9ּ(4,65²+3,3²+4,65ּ3,3)/12 = 36,32м³

m = 2180ּ36,32 = 79177,6 кг

τ =

4. V = 3,14ּ2,9ּ(3,3²+2²+3,3ּ2)/12 =16,31м³

m = 2180ּ16,31 = 35555,8 кг

τ =

5. V = 3,14ּ0,3ּ(2²+2²+2ּ2)/12 = 0,942м³

m = 2180ּ0,942 = 2053,56 кг

τ =

6. V = 3,14ּ2,95ּ(2²+0,862²+2ּ0,862)/12 = 4,99м³

m = 2180ּ4,99 = 10878,2 кг

τ =

Общее время пребывания:

83,4+35,85+29,01+13,02+0,75+3,98 = 166,01 мин = 2,8ч

2.6 Расчет материального баланса процесса металлизации в процессе хил III

При расчете материального баланса по ЦГБЖ, масса окатышей, находящихся в печи, на начало и на конец отсчетного периода принимается равной, так как отсутствует полная выгрузка продуктов из печи на начало и конец отсчетного периода.

Расчет баланса составляется по массе окатышей, поступивших в ЦГБЖ с ФОК за вычетом отсева окатышей который является товарной продукции.

Таблица 10 - Исходные данные для расчета

Наименование продукта	Сухой вес, т	Качественные показатели
		Feобщ,%	FeO/Feмет	M,%	С,%	Р,т/м3
1	2	3	4	5	6	7
Окатыши железорудные офлюс	171100	66,2	0,52
Отсев железорудных окатышей	5000	66,2
Цемент	396

Продолжение таблицы 10

1	2	3	4	5	6	7
Возврат реметов в печь	600	88,83	79,81	89,85	1,16
Брикеты жел руды:	106790	95,20	85,05	93	1,33	4,89
Высшего сорта	94260	95,3	85,55	93,13	1,34	4,91
Первого сорта	15530	95,01	84,89	92,63	1,26	4,78
Мелочь брикетов жел руды	11900	91,01	86,59	95,14	1,35
Шлам железорудный	1300	64,29	25,69	39,96	1,88

Уравнение:

О-В+П+С+Рвозв+ЗБнм+ОРнм=Б+М+ОБ+Р+Ш+ПВ+Qт+ЗБкм+Оркм,

где О-масса окатышей

В-масса отсева окатышей

П-масса материалла покрытия окатышей

С-масса углерода

Рвозв-масса реметов,возвращеных в печь

Б-масса брикетов

М-масса мелочи

ОБ-масса отсева брикетов

Р-масса реметоа

Ш-масса шлама

ПВ-уменьшение количества кислорода, связанного с железом

Qт-масса технологических потерь

ЗБнм, ЗБкм - остатки в бункерах суточного запаса на начало и конец отчетного периода

Орнм, Оркм - масса окатышей находящихся в печи на начало и конец отчетного периода соответственно.

Уравнение технологического баланса:

Feo-Feв+Feвозв=Feб+Feм+Feоб+Fep+Feш+Qт,

где Feo Feв Feвозв Feб Feм Feоб Fep Feш Qт - масса полезного компонента (железа) в окатышах, отсеве, реметах, возвращенных в печь, брикетах, мелочи, отсеве брикетов, реметых, шламе и технологических потерях

Уменьшение веса при восстановлении за счет уменьшения количества кислорода, связанного с железом, определяется по разности между массой кислорода в исходном материале и массой остаточного кислорода в металлизованной продукции:

ПВ=О₂^ок-О₂^ост

где О₂^ок -масса кислорода, связанного с железом в окатышах

О₂^ост -масса остаточного кислорода

Масса кислорода поступившего в печь определяется по формуле:

О₂^ок = (35)

где Fe^ок_общ, Fe^возв_общ - массовая доля железа общего в окатышах, реметах, возвращенных в печь соответственно, %

Fe^возв_мет - массовая доля железа металлического в реметах, возвращенных в печь, %

FeO - массовая доля оксида в окатышах, %

О₂^ок =

Масса остаточного кислорода, связанного с железом, в металлизованной продукции, определяется по формул:

(36)

Уменьшение веса при восстановлении за счет уменьшения количества кислорода, связанного с железом, определяется по формуле:

ПВ=О₂^ок-О₂^ост (37)

ПВ=47211,59-1666,06=45544,53 т

Масса углерода, поступившего в металлизованную продукцию из восстановительного газа, определяется путем произведения масс металлизованной продукции в сухом весе на соответствующую массовую долю углерода:

С= (38)

где Сб, См, Соб, Срем, Сш - массовая доля углерода;

С=

Масса технологических потерь в процессе производства металлизованной продукции определяется как разность между массой поступивших в печь исходных материалов и массой продуктов технологического процесса с учетом потерь веса окатышей при восстановлении:

Q_т= (39)

Q_т=171100-5000+1000+0+395,65+600+1605,40-106790-11900-0-0-1300-

-44704,94-1000-0=4006,11 т

В процентном соотношении:

(40)

где м - общая масса поступившего или полученного материалла, т;

определяется на основании товарного баланса:

м=О-В+П+С+Р_возв +ЗБ_нм+ОР_нм=Б+М+ОБ+Р+Ш+ПВ+Q_т+ЗБ_км+ОРкм

м = 171100-5000+395,65+600+1605,40+1000=

= 06790+11900+0+0+1300+44704,94+4006,11+1000+169701,05=169701,05

По результатам расчета составляем материальный баланс, данные заносим в таблицу 11.

Таблица 11 - Материальный баланс по ЦГБЖ-1

№	Наименование	Сухой вес	Качественные показатели, %
			Feобщ	FeO/Feмет	М	С	ρ,т/м3
1	2	3	4	5	6	7	8
Приход
1	Окатыши железорудные офлюсованные	171100	67,00	0,52
1.1	Отсев Железорудных окатышей	5000	67,00
2	Поступило в производство окатышей	166100	67,00
3	Цемент	395,65
4	Возврат реметов в печь	600	88,83	79,81	89,85	1,16
5	Прирост массы метпродукции за счет углерода	1605,4
6	ИТОГО	169701,05	66,87	66,87
Расход
7	Брикеты железной руды	106790	95,17	86,73	93	1,33	4,89
8	Мелочь брикетов железной руды	11900	91,01	86,59	95,14	1,35
9	Шлам железорудный	1300	64,29	25,69	39,96	1,88
10	Итого выпущено металлизованного продукта	19990	90,67	85,81	94,64	1,34
11	Масса удаленного кислорода при восстановлении	44704,94
12	Технологические потери полезного компонента	4006,11	84,72
13	Технологические потери полезного компонента	2,3%
	ИТОГО	169701,05