Курсовая: Расчет конвертера для никелевого штейна - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Расчет конвертера для никелевого штейна

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 48 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

19 19 Оглавление Оглавление 2 Рац иональный состав штейна и шлака. 3 Пов едение кобальта и режим конвертирования. 4 Осн овные реакции процесса. 4 Рас чет технологического процесса периода набора. 5 1. Окисление железа ферроникеля. 5 2. Окисление сернистого жел еза до содержания в массе до 25% Fe . 6 3. Расчет количества флюсов. 8 4. Проверка извлечения коба льта в шлаки периода набора. 8 5. Расчет количества холодных материалов. 8 6. Материальный баланс периода на бора. 8 Расчет технологического процесса периода варки файнштейна. 10 1. Расчет количества шлака и файнштейна. 10 2. Расчет количества воздуха и газов. 10 3. Количество кварцевого флюса. 11 4. Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки. 11 5. Материальный баланс периода варки файнштейна. 11 Сводный материальный баланс ко нвертирования. 13 Рас чет конвертера. 14 1. Пропускная способность конвертера по воздуху. 14 2. Удельная з агрузка конвертора. 14 3. Площадь се чения работающих фурм. 14 4. Число рабо тающих фурм. 14 5. Число уста новленных фурм. 14 6. Тип и размеры конвертера. 14 7. Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции. 14 8. Определение числа операций. 14 9. Проверка р азмеров горловины. 15 Тепло вой баланс конвертера. 15 Рас чет воздухоподводящей системы и воздуход у вок. 19 1. Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров. 19 2. Расчет соп ротивления воздухоподводящей системы. 19 Технические показатели. 20 Рациональный состав штейна и шлака. Рациональный состав файнштейна (та бл .1) рассчитан на основании заданного элемента р ного состава . Принято , что все железо в файнштейне находится в виде FeS , кобальт связан в Со S , ост альная сера приходится на Ni 3 S 2 . Оставшийся никель находится в металлической форме. Таблица 1. Рацио нальный состав файнштейна , кг Соединение Всего Ni Co Fe S Прочие Ni 3 S 2 69,76 50,20 - - 19,56 - CoS 0,77 - 0,50 - 0,27 - FeS 0,47 - - 0,30 0,17 - Ni met 27,10 27,10 - - - - Прочие 1,90 - - - - 1,90 Всего 100,00 77,30 0,50 0,30 20,00 1,90 Рациональные составы горячего и холодного штейнов (табл . 2 и 3) рассчит аны исходя из следующих положений. Таблица 2. Рацио нальный состав горячего штейна , кг Соединение Всего Ni Co Fe S Прочие Ni 3 S 2 14,28 10,47 - - 3,81 - CoS 1,03 - 0,70 - 0,33 - FeS 40,86 - - 26,00 14,86 - Fe met 36,30 - 36,30 - Ni met 5,53 5,53 - - - - Прочие 2,00 - - - - 2,00 Всего 100,00 16,00 0,70 62,30 19,00 2,00 Таблица 3. Рацио нальный состав холодного штейна , кг Соединение Всего Ni Co Fe S Прочие Ni 3 S 2 8,99 7,15 - - 1,84 - CoS 0,46 - 0,30 - 0,16 - FeS 42,92 - - 27,32 15,60 - Fe met 40,98 - - 40,98 - Ni met 3,85 3,85 - - - - Прочие 2,80 - - - - 2,80 Всего 100,00 11,00 0,30 68,30 17,60 2,80 Таблица 4. Сумма рный рациональный состав смеси холо дного и горячего штейна , кг Соединение Всего Ni Co Fe S Прочие Ni 3 S 2 17,87 13,33 - - 4,54 - CoS 1,21 - 0,82 - 0,39 - FeS 58,03 - - 36,93 21,11 - Fe met 52,70 - - 52,69 - - Ni met 7,07 7,07 - - - - Прочие 3,12 - - - - 3,12 Всего 140,00 20,40 0,82 89,62 26,04 3,12 Весь кобальт связан в CoS , а отношение к оличества никеля , связанного в Ni 3 S 2 , к к оличеству никеля , находящегося в металлической форме , принято таким же , как для файнштейна . На основании этого определенно количество Ni 3 S 2 и Ni met . Оставшаяся от CoS и Ni 3 S 2 сера связана с железом в FeS , оста льное железо находится в металлической форме в виде ферроникеля. На основании данных практики приняты следующие показатели по шлакам. Содержание нике ля 0,9%, причем весь он находится в виде Ni 3 S 2 в корольках штейна . В виде корольков штейн а в шлаки увлекается также и FeS . Содержание FeS в шлаках опре дел яется из отношения Ni 3 S 2 : FeS , которое принимается для шлаков таким же , как для суммарного сос тава смеси штейнов. Содержание SiO 2 в конвертерных шлаках в соответствии с данными практики принято 28%. Примем сумму FeO + SiO 2 + Fe 3 O 4 =93%. Тогда FeO в шла ке составит 93-28-10=55%. Примем также , что вся закись железа связана с кремнеземом в файялит 2 FeO * SiO 2 . Оставшийся от файялита избыточный кремнезем условно считаем свободным . Таблица 5. Рациона льный состав конвертерного шлака без учета кобальта , кг Соединение Всего Ni Fe S SiO 2 O 2 Прочие Ni 3 S 2 1,23 0,90 - 0,33 - - - Fe 3 O 4 10,00 - 7,24 - - 2,76 - 2FeO* SiO 2 78,00 - 42,80 - 23,00 12,20 - FeS 4,00 - 2,54 1,46 - - - SiO 2 5,00 - - 5,00 - - Прочие 1,77 - - - - - 1,77 Всего 100,00 0,90 52,58 1,79 28,00 14,96 1,77 П оведение кобальта и режим конвертирования. Для возможно полной концентрации кобальта в шлаках последних сливов внача ле продувку ведут до бедной массы , содержа щей не менее 20-30% Fe . На основании этого принимают ус ловное разделение процесса на два периода : период набора с получением массы , содержаще й 25% Fe , и пер иод варки файнштейна с полным удалением ж елеза. В соответствии с практическими данными примем следующее ра спределение кобальта по продуктам конвертирования , %: в файнштейн 15; в шлаки периода набора 50; в шлаки периода варки файнштейна 34; в пыль 1,0. О сновные реакции процесса. Без кремнеки слоты 3 Fe + 2 O 2 = Fe 3 O 4 При наличии кремнекислоты 2Fe + O 2 + SiO 2 = 2FeO* SiO 2 Для упрощения расчета можно принять , что вся сера с ернистого железа никелевого штейна будет окис ляться только до SO 2 . В этом случае пр оцессы окисления FeS можно представить реакц иями : Без кремнекислоты 3 FeS+ 5O 2 = Fe 3 O 4 + SO 2 В присутствии кремнекислоты 2 FeS + 3O 2 + SiO 2 = 2FeO* SiO 2 + 2SO 2 Р асчет технологического процесса периода набора. 1. Окисление железа ферроникеля. Из данных таблицы 4 следует , чт о окисление кислородом дутья должно подвергну ться 52,7 кг железа ферроникеля . В конвертерном шлаке (см . табл .5) окисленное железо со ставляет 50,04%. Таблица 6. Тепло вые эффекты реакций конвертирования никелевых штейнов Реакция Уравнение реакций Тепловой эффе кт реакции ккал / кг * моль Количество тепла на 1 кг Fe, ккал / кг 1 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 267000 1590 2 2Fe + O 2 + SiO 2 = 2FeO* SiO 2 139300 1244 3 3 FeS+ 5O 2 = Fe 3 O 4 + SO 2 411720 2451 4 2 FeS + 3O 2 + SiO 2 = 2FeO* SiO 2 + 2SO 2 235780 2105 Считая , что всё металлическое железо штейна окисляется и переходит в шлак , получим выход конве ртерного шлака от окисления железа ферроникел я : 52,7/5 0,04*100=105,3 кг В этом кол ичестве шлака содержится железа в виде ма гнетита 105,3*0,0724=7,62 кг ; в виде заки си (файялита ) 105,3*0,428=45,07 кг. Необходимое ко личество кислорода для окисления железа до магнетита по уравнению реакции (1) 64/167,7*7,62=2,91 кг. Для окисления железа до закиси по реакции (2) кислорода необходимо : 16/55,9*45,07=12,9 кг. Всего теоретиче ски необходимо кислорода на окисление железа ферроникеля : 2,91+12,9=15,81 кг. При степени усвоения кислорода ванной 95% практич еское количество кислорода 16/0,95=16,9 кг или 11,83 н *м 3 Избыток кислоро да 16,9-15,81=1,09 кг или 1,56 н *м 3 Воздуха необход имо : 16,9/0,23=73,5 кг. В таблице 7 приведены результаты расчета количества и со става газов при окислении железа , ферроникеля. Таблица 7. Количес тво и состав газов при окислении железа фер роникеля газ Вес , кг Объём , н * м 3 % ( объёмн ) O 2 1,09 0,84 2,2 N 2 48,1 37,3 97,8 Всего : 49,19 38,14 100 2. Окисление сернистого железа до содержания в массе д о 25% Fe . Из табл . 5 следует , что после окисления железа ферроникеля в массе остае тся сернистого железа 58,03 кг или железа в виде FeS 36,92 кг (63,6% от веса FeS ). Обозначим : X кг – количе ство FeS , кот орое нужно окислить до содержания в массе 25% Fe ; 0,636 x кг - количество окисляющего железа. Поскольку окисленное железо в шлаке с оставляет 50,04% (см . табл . 5), выход шлака при оки слении сульфида железа будет : 0,636/50,04*100=1,271 кг. Обозначим : А кг – вес железа в обогащенной мас се ; В кг – вес массы , остающейся после периода набора. Тогда по условиям А /В =0,25. Как было в ычислено выше , в результате окисления железа ферроникеля из 140 кг смеси штейнов образов алось 105,3 кг шлака. При окислении железа FeS об разовалось шлака 1,271 x кг . Как следует из табл .5, в шлаке содержится 2,54% Fe в виде FeS (105,3+1,271 x) *0,0254 кг Окислится долж но 0,636х кг железа из FeS . При начальном количестве желе за в штейне в виде FeS 36,92 кг (в 140 кг смеси шт ейнов ) вес железа , оставшегося в массе : А =36,92-0,0254*(105,3+1,271х )-0,636 х =34,24-0,6683х кг. В результате окисления и ошлакования железа ферроникеля и сульфидного железа и удаления серы в газы первоначальный вес смеси штейнов уменьшаетс я на 52,7+х кг. В виде коро льков штейна в шлаки уходят (в соответстви и с табл . 5 и весом шлака ): (105,3+1,271х )*0,0123 кг Ni 3 S 2 (105,3+1,271х )*0,04 кг FeS Кроме того , как принято выше , в шлаке периода набор а уходит 50% всего кобальта . Приняв условно , что в шлаках периода набора кобальт содержится в форме CoS , получим , что в шлаки уходит : 1,21*0,5=0,605 кг CoS . Таким образом , вес массы , остающегося в результате периода набора : В =140-(52,7+х )-(105,3+1,271х )*(0,0123+0,04)-0,605=81,188-1,0666х. Как выше пр инято А /В =0,25, или (34,24-0,6683х )/(81,188-1,0666х )=0,25 откуда х =34,84 к г. Таким образом , окисляется FeS 34,84 кг ( в нем железа 0,636 х =22,16 кг ). За счет это го образуется шлака 1,271х =44,3 кг. Общее количество шлаков периода набора 105,3+44,3=149,6 кг. Оста ется массы В =81,188-1,0666*34,84=44,03 кг. В ней желез а в виде FeS А =34,24-0,6683*34,84=10,96 кг, или 10,96/0,636=17,23 кг FeS . В шлаки увлекается 149,6*0,0123=1,84 кг Ni 3 S 2 В массе ост ается 17,87-1,84=16,03 кг Ni 3 S 2 В шлаки увл екается 0,605 CoS . В массе о станется 1,21-0,605=0,605 кг CoS . Металлическое железо из массы удалено полностью , металличес кий никель считаем полностью сохраняющимся в массе в количестве 7,07 кг , прочие из 140 к г смеси штейнов в количестве 3,48 кг также считаем остающимися в массе. Пр оверяем вес массы как суммы Ni 3 S 2 + CoS + FeS + Ni met + Прочие . Получим вес массы : 16,03+0,605+17,23+7,07+3,48=44,415 кг. На основании проделанных расчетов определяем состав массы , получаемой в итоге периода набора (табл . 8). Таблица 8. Количес тво и состав обогащенной массы на 140 кг смеси штейнов ( без холодных материалов ). Химические соеди нения Количество Ni Co Fe S Прочие на 140 кг смеси штейнов % в массе кг % в массе кг % в массе кг % в массе кг % в массе кг % в массе Ni 3 S 2 16,03 36,09 11,7 26,3 - - - - 4,33 9,75 - - CoS 0,605 1,36 - - 0,22 0,5 - - 0,39 0,87 - - FeS 17,23 38,79 - - - - 10,96 24,7 6,27 14,1 - - Ni met 7,07 15,92 7,07 15,9 - - - - - - - - Прочие 3,48 7,84 - - - - - - - - 3,48 7,84 Всего 44,415 100 18,8 42,3 0,22 0,5 10,96 24,7 11 24,7 3,48 7,84 В соответствии с рациональным составом шлака (см . табл .5) находим , что в 44,3 кг его находится желез а в виде Fe 3 O 4 44,3*0,0724=3,2 кг и в виде FeO 44,3*0,428=18,9 кг. Подсчитываем ко личество кислорода , необходимое для окисления FeS штейна до п олучения массы с содержанием железа 25%. По реакции (3) расход кислорода по колич еству окислившегося железа будет : 160/167,7*3,2=3,04 кг. По реакции (4) расход кислорода по количеству железа : 96/111,8*18,9=16,2 кг. Всего теоретиче ский расход кислорода : 30, 4+16,2=19,24 кг. При степени усвоения кислорода ванной конвертера 95% практическ ое количество его : 19,24/0,95=20,24 кг. Воздуха потребу ется 20,24/0,26=77,85 кг или 60,34 н *м 3 . Определяем коли чество газов , образующихся при окислении FeS . Подается с воздухом азота : 77,85-20,24=57,61 кг В газы попа дает избыточный кислород : 20,24-19,24=1,0 кг. Образуется SO 2 : По реакции (3) (3*64,1)/(3*55,9)*3,2=3,66 кг ; По реакции (4) (2*64,1)/(2*55,9)*18,9=21,6 кг. Всего SO 2 в газах : 3,66+21,6=25,26 кг. Данные расчето в по количеству и составу газов о т окисления FeS штейна в период набора сведены в табл . 9. 3. Расчет количества флюсов. Суммарное количество шлака при окислении железа ферроникеля и сернистог о железа за период набора : 105,3+44,2=149,5 кг При 28% SiO 2 в шлаке и 95% SiO 2 в кварцевом флюсе треб уется подать кварцита : 149,5*0,28/0,957=43,7 кг 4. Проверка извлечения кобальта в шлаки перио да набора. Общее количество кобальта , поступи вшего в процесс с горячим и холодным штейном 0,82 кг. В соответствии с принятым выше распре делением кобальта между продуктами плавки в шлаки периода набора перейдет кобальта : 0,5*0,82=0,41 кг. Общее расчетно е количество шлаков периода набора 149,5 кг. Содержание кобальта в них : 0,41/149,5*100=0,27%. 5. Расче т количества холодных материалов. В расчете приняты следующие усло вия : - температура жидки х продуктов процесса 1300 0 С ; - температура газов 1100 0 С ; - потери тепла во вне шнюю среду 15% от суммарного тепловыделения проц есса ; Состав холодны х материалов , условно принятых как механическ ая смесь , состоящая на 70% из конвертерного ш лака и на 30% из обо гащенной массы , п риведен в табл .10. Обогащенной мас сы : 44,415+18,6=63,015 кг Конвертерного шлака : 149,5+43,4=192,9 кг. Таблица 10. Расчет условного состава холодных материалов Компоненты холод ных материалов Состав Ni Co Fe S SiO2 O2 Прочие % кг % кг % кг % кг % кг % кг % кг % кг Обогащенная масс а 30 18,6 42,3 7,9 0,5 0,1 24,7 4,6 24,7 4,6 - - - - 7,8 1,5 Конвертерный шлак 70 43,4 0,9 0,4 0,2 0,1 52,6 22,8 1,8 0,8 28,0 12,2 15,0 6,5 1,5 0,7 Смесь 100 62 13,3 8,3 0,3 0,2 44,2 27,4 8,7 5,4 19,6 12,2 10,5 6,5 3,4 2,1 6. Материальный баланс периода набора. Расче т технологического процесса периода варки фай нштейна. 1. Расчет количества шлака и фа йнштейна. В результате периода набора п олучено 63 кг обогащенной массы . Исходя из е е рационального состава (табл .8) находим , что в указанном количестве обогащенной массы с одержится : 63*0,3879=24,43 кг FeS ; (в том числе Fe 15,54 кг ); 63*0,3609=22,74 кг Ni 3 S 2 . В соответстви и с рациональным составом конвертерного шлака (табл .5) в нем содержится железа в суль фидной и окисленной форме 52,58%, а также 1,23% Ni 3 S 2 . Считая , что все железо массы перейдет в шлак , опред еляем выход шла ка периода варки : 15,54/0,5258=29,55 кг. С этим кол ичеством шлака увлекается : 29,55*0,0123=0,36 кг Ni 3 S 2 . В файнштейн перейдет : 22,74-0,36=22,38 кг Ni 3 S 2 , что соответств ует количеству никеля в форме Ni 3 S 2 176,1/240,3*22,38=16,4 кг. Кроме того , в файнштейн из массы без потерь , как принято , перейдет весь металлический никель в количестве : 63*0,16=10,08 кг. Всего в файнштейн переходит н икеля : 16,4+10,08=26,48 кг. При 77,3% Ni в файнштейне выход файнштейна : 26,48/0,773=34,26 кг. В конвертерный шлак увлекается : 29,55*0,04=1,18 кг FeS . Количество FeS , окисляющегося по реакциям (3) и (4), 24,43-1,18=23,25 кг FeS или 55,9/88*23,25=14,77 кг Fe . В соответствии с рациональным составом шлака (табл . 5) находим , что в нем содержится железа : В виде FeO ……… .29,55*0, 428=12,65 кг В виде Fe 3 O 4 …… ..29,55*0,0724=2,14 кг ___________________________________ Всего железа в виде окислов…… 14,79 кг . 2. Расчет количества воздуха и газов. По реакции (3) окисляется 2,14 кг Fe . Расходует ся кислорода на это : 160/167,7*2,14=2,04 кг. Образуется : 63/55,9*2,14=2,41 кг SO 2 . По реакции (4) окисляется 12,65 кг Fe . Расходуется кислорода : 96/111,8*12,65=10,86 кг. Образуется : 128,2/111,8*12,65=14,06 кг SO 2 . Суммарно на реакции (3) и (4) требуется ки слорода : 2,04+10,86=12,9 кг ; образуется по обеим реакциям 2,41+14,06=16,47 кг SO 2 . При 95% усвоении кислорода ванной конвертера практический расхо д кислорода : 12,9/0,95=13,58 кг. Избыток кислоро да : 13,58-12,9=0,68 кг. Воздуха на период варки файнштейна пот ребуется : 13,58/0,26=52,23 кг. Поступило азота с воздухом : 52,23-13,58=38,65 кг. Количество и состав газов период а варки файнштейна приведены в табл .12 Таблица 12. Колич ество и состав газов . газ вес , кг объем , нм 3 %( объемн ) SO 2 16,47 5,76 15,5 N 2 38,65 30,92 83,22 O 2 0,68 0,476 1,28 Всего : 55,8 37,156 100 3. Количество квар цевого флюса. В период варки файнштейна обр азуется 29,55 кг конвертерного шлака . В этом к оличестве содержится 29,55*0,28=8,27 кг SiO 2 . Необходимое количество флюса : 8,27/0,957=8,64 кг. 4. Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки. Содержащийся в обогащенной массе кобальт в количестве 0,31 кг распределяется между файнштейном и шлаком периода варки в соотношении 14:35, т.е от количества кобаль та , содержащегося в массе переходит в файн штейн : 14/49*100=28,6%, или 0,31*0,286=0,089 кг. Переходит кобал ьта в шлак : 35/49*100=71,4%, или 0,31*0,714=0,22 к г. При выходе файнштейна 34,26 кг содержание кобальта в нем : 0,22/29,55=0,74%. 5. Материальный баланс периода варки файнштейна. Сводный материальный баланс конвертирования. Расчет ко нвертера. 1. Пропускная способность конвертера по воздуху. На основании сводного материально го баланса находим теоретическое удельное кол ичество воздуха на 1 т штейна : V уд =195,2/(0,14*1,29)=1080,84 нм 3 /т. Приняв k = 0,7, найдем потребную пропускную способность конверт ера : V конв =(210*1080,84)/(1440*0,7)=225,2 н м 3 /мин. 2. Удельная загрузка конвертора. Находится по формуле : q =1.74 ( p 1 - H гидр )/С q =1.74 (1,2-0,3)/6=0,68 нм 3 /см 2 *мин. 3. Площадь сечения работающих фурм. F ф = V конв / q =225,2/0,68=331,2 см 3 . 4. Число работающих фурм. Приняв диаметр фурменных трубок d =41мм , получи м необходимое число одновременно работающих ф урм : n р = 127.2*F ф /d 2 = 127,2*331,2 / 1681=25,06. 5. Число установленных фурм. С учетом резерва 20% число уст ановленных фурм : n уст =1,2 n р =1,2*25,06=30,1. 6. Тип и размеры конвертера. Исходя из найденных значений площади сечения фурм F ф =331,2 см 2 ; диаметра фурмы d =41 мм и числа фурм n уст =30, по табл . 3 [1] выбираем стандартный конвертер с ра змерами по кожуху 3,6 6,1 м и емкостью по файнштейну 40 т. 7. Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции. Предложена конструкция , имеющая по казатель гидравлического сопротивлен ия C =3. Повторяем расче ты пунктов 1-5. q =0,96 нм 3 /см 2 *мин ; F ф =234,6 см 2 ; n р =18; n уст =22. Таким образом , если оставить n уст =30, то это позволит увеличить производительность конвертера на 41%. 8. Определение числа операций. При заданн ой производительнос ти конвертера 280 т /сутки по горячему и холодному штейну обогащенной массы будет полу чено : 280*63/140=126 т /сутки. Число операций в сутки составит : 126/40=3,15 3. 9. Проверка размеров горловины. V t =(280*1273*943)/(86400*0,7*273)=20,36 м 3 /сек. Для выбранного стандартного конвертера F горл =1,7*1,9=3,23 м 3 . Скорость газов в сечении горловины : t = V t / F горл =20,36/3,23=6,3 м /сек. Тепловой ба ланс конв ертера. Таблица 15. Темпера туры и теплоёмкости материалов и продуктов процесса конвертирования никелевых штейнов . Материалы Температура , 0 С Теплоемкост , ккал / кг , С Период набора в период варки файнштейна Горячий штейн 1000 - 0,2 Воздух 60 60 - Обогащенная м асса 1250 1250 0,2 Шлаки 1250 1350 0,3 Газы 1000 1200 - Файнштейн - 1350 0,2 Внутренняя полос ть конвертера 1250 1350 - Наружная поверхн ость кожуха конвертера 200 300 - Балансовое вре мя , т.е . время переработки 140 кг штейна , нах одится из суточной производительности : =24/280*0,14=0,012 часа. Время периода набора и периода варки файнштейна находи тся из соотношения количеств воздуха , подавае мого в соответствующий период : В период набора воздуха израсхо довано……………… 143 кг… 74% В период варки файнштейна…………………………… .52,23… 26% _________________________________________________ Итого :………………………………… 195,23 кг… 100% Отсюда 1 =0,74 =0,74*0,012=0,009 часа ; 2 =0,26 =0,26*0,012=0,003 часа. А . Тепловой баланс периода варки. Приход т епла. 1. Тепло горячего штейна : Q шт = G шт *С шт * t шт . Q шт =100*0,2*1000=20000 ккал. 2. Тепло воздуха : V в =143/1,29=110,9 нм 3 Q в = 110,9*60*0,31=2062,7 ккал. 3. Тепло окисления железа ферроникеля. По реакции (1) окисляется до Fe 3 O 4 7,62 кг Fe : Q =7,62*1590=12116 ккал. По реакции (2) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 45,07 кг Fe : Q = 45,07*1244=56067 ккал. Всего окисление железа ферроникеля с учетом тепла шлакоо бразования : Q Fe =68183 ккал. 4. Тепло окисления сернистого железа. По реакции (3) окисляется до Fe 3 O 4 3,2 кг Fe : Q =3 ,2*2451=7850 ккал. По реакции (4) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 18,9 кг Fe : Q = 18,9*2105=39900 ккал. Всего от ок исления сернистого железа с учетом тепла шлакообра зования : Q Fe =47750 ккал. Всего приход тепла : 20000+2063+68183+47750=137996 ккал. Расход т епла. 1. Тепло обогащенной массы : Q м = G м *С м * t м . Q м =63*0,2*1250=15750 ккал. 2. Тепло шлака : Q шл = G шл *С шл * t шл . Q шл =193*0,3*1250=72375 ккал. 3. Тепло газов : Q газ =(8,84*0, 536+84,56*0,334+1,46*0,353)*1000=33497 ккал. 4. Потери тепла во внешнюю среду : а ) потеря те пла поверхностью кожуха Q кож = q * F кож * 1 , F кож =85*1,3=110 м 2 Q кож =3500*110*0,012=4600 ккал ; б ) потеря те пла излучением через горловину ра змерам 3,2 м 2 Q горл =180000*3,2*0,012=6900 ккал. Всего потери тепла во внешнюю среду составляют : 4600+6900=11500 ккал. Всего расход тепла : 15750+72375+33497+11500=133122 ккал. Результаты расч етов теплового баланса периода набора сведены в табл .16. Таблица 16. Теплово й баланс периода набора . Приход тепла Расход тепла № пп . Статьи прихода ккал % № пп . Статьи расхода ккал % 1 Тепло горячего ш тейна 20000 14,5 1 Тепло обогащенной массы 15750 11,4 2 Тепло воздуха 2063 1,5 2 Тепло шлаков 72375 52,4 3 Тепло окисления железа ферроникеля 68183 49,4 3 Тепло газов 33497 24,3 4 Тепло окисления и ошлакования сернистого железа 47750 34,6 4 Потери во внешнюю среду 11500 8,3 5 Неучтенные потери и невязка баланса 4874 3,5 Всего : 137996 100,0 Всего : 137996 100,0 Б . Тепловой баланс периода варки файнштейна. Приход т епла. 1. Тепло обогащенной массы : 15750 ккал. 2. Тепло воздуха : V воз =52,23/1,29=40,5 нм 3 , Q в =40,5*0,31*60=753 ккал. 3. Тепло окисления сернистого железа. По реакции (3) окислиется до до Fe 3 O 4 2,14 кг Fe : Q =2,14*2451=5245 ккал. По реакции (4) окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 12,65 кг Fe : Q =12,65*2105=26628 ккал. Всего от ок исления сернистого ж елеза с учетом те пла шлакообразования : Q Fe =31873 ккал. Всего приход тепла : 15750+753+31873=48376 ккал. Расход т епла. 1. Тепло файн штейна : Q ф = G ф *С ф * t ф . Q ф =34,26*0,2*1350=9250 ккал. 2. Тепло шлака : Q шл = G шл *С шл * t шл . Q шл =33,85*0,3*1250=9139 ккал. 3. Тепл о газов : Q газ =(5,76*0,546+30,92*0,34+0,48*0,359)*1200=16596 ккал. 4. Потери тепла во внешнюю среду : а ) потеря те пла поверхностью кожуха Q кож = q * F кож * 2 , F кож =85*1,3=110 м 2 Q кож =7000*110*0,003=2310 ккал ; б ) потеря те пла излучени ем через горловину размерам 3,2 м 2 Q горл =230000*3,2*0,003=2950 ккал. Всего потери тепла во внешнюю среду составляют : 5260 ккал. Всего расход тепла : 9250+9139+16596+5260=40245 ккал. Результаты расч етов теплового баланса периода набора сведены в табл .17. Таблица 17. Тепл овой баланс периода варки файнште йна . Приход тепла Расход тепла № пп . Статьи прихода ккал % № пп . Статьи расхода ккал % 1 Тепло обогащенной массы 15750 32,6 1 Тепло файнште йна 9250 19,1 2 Тепло воздуха 753 1,6 2 Тепло шлака 9139 18,9 3 Тепло окисления и ошлакования сернистого железа 31873 65,9 3 Тепло газов 16596 34,3 4 Потери во внешнюю среду 5260 10,9 5 Не учтенные потери и невязка баланса 8131 16,8 Всего : 48376 100,0 Всего : 48376 100,0 Для общей оценки тепловой рабо ты конвертера составл ен также сводный тепловой баланс процесса табл .18. Таблица 18. Сводный тепловой баланс процесса переработк и никелевого штейна на файнштейн Приход тепла Расход тепла № пп . Статьи прихода ккал % № пп . Статьи расхода ккал % 1 Тепло горячего ш тейна 20000 11,7 1 Тепло файнштейна 9250 5,4 2 Тепло воздуха 2816 1,7 2 Тепло шлаков 81514 47,8 3 Тепло окисления железа ферроникеля 68183 40,0 3 Тепло газов 50093 29,4 4 Тепло окисления и ошлакования сернистого железа 79623 46,7 4 Потери во внешнюю среду 16760 9,8 5 Неучтенные потери и невязка баланса 13005 7,6 Всего : 170622 100,0 Всего : 170622 100,0 Расчет во здухоподводящей системы и воздуходувок. 1. Выбор схемы воздухопроводов и рас чет их диамет ров. Длина воздухопроводов , их располож ение зависят от планировки территории завода , сечение же их должно быть рассчитано по допустимой скорости движения воздуха , ко торая обычно принимается в пределах 15-25 м /с ек. Для рассчитываемого случая пр имем , что цех оборудован шестью одинаковыми 40-т конверторами , из которых в работе одновреме нно находятся пять . Общее количеств о воздуха , необходимое для работы пяти кон верторов составит : V =5*255=1275 нм 3 / мин. Необходим резе рв на возмещение потерь воздуха на не плотностях воздухоподводящей системы . По д анным практики , эти потери составляют до 20-30% от количества воздуха , подводимого к фурмам. Приняв резерв 25%, получим , что воздуходувные машины должны п одать воздуха : V =1,25*1275=1600 нм 3 /мин. Из приложени я 19 находим , что нужное количество возд уха могут обеспечить две воздуходувки 920-33-2 прои зводительностью по 820 нм 3 /мин при давлении до 1,3 атм. Примем скорость воздуха в воздухопроводах : t , p =20 м /сек. Диаметр воздух опровод а на участке от воздуходувки д о общего воздухопровода определим по формуле : d=1,13 V t,p / t,p . При давлении воздуха 1,3 атм и температуре 60 0 рабочий расход воздуха от каждо й машины составит : V t , p =(820*(273+60))/(60*273*2,3)=7 ,3 м 3 /сек. Диаметр воздухо провода : d 1 =1,13* 73/20=0,68м 7м Диаметр общего воздухопровода определим , исходя из условия одновременной подачи через него воздуха от обеих воздуходувок : V t , p общ =2 V t , p =2*7,3=14,6 м 3 /сек. Диаметр во здухопровода d 2 =1.13* 14,6/20=0,97 1,0 м. Диаметр воздух опроводов , по которым воздух подается от о бщего воздухопровода к конвертерам , определим из количества воздуха , подаваемого на один конвертер : V 0 конв =1640/(5*60)=5, 5 нм 3 /сек. Или V t , p конв =(5,5*(273+60))/(273*(1+1,3))= 2,9 м 3 /сек. Диаметр воздухо провода : d 3 =1,13* 2,9/20=0,43 0,45 м 2. Расчет сопротивления воздухоподводящей системы. Примем наибольшую длину воздк шной трассы от воздуходувки до общего воздухопровода L 1 =100 м , длину участка общег о воздухопровода до наиболее удаленного конве ртера L 2 =50 м и длину подводящего воздухоп ровода L 3 =10 м. Потери напора на трение о стенки воздухопроводов при t , p =20 м /сек : h тр = (L 1 /d 1 +L 2 /d 2 +L 3 /d 3 )* t,p 2 /2g* t, p . Коэффициент пот ери напора от трения =0,04. Действительный удельны й в ес воздуха : t, p = 0 *273/(273+1)*(p+1)=1,29*(273*2,3)/(273+60)=2,5 кг / м 3 ; h t , p =0,04*(100/0,7+50/1,0+10/0,5)*400/19,6*2,5=440 мм вод . ст . Общая потеря напора по всей трассе составляет : h =440+290+220=950 мм вод . ст ., или около 0,1 к г /см 3 . Расчет показывает , что при давлении дутья , создаваемом воздуходувкой , 1,3 атм . И потер е напора на всей магистрали 0,1 атм . Давление воздуха на коллекторе конвертера состав ит 1,3-0,1=1,2 атм. Т.е . соответствуе т такому значению давления , которое обеспечив ает расчетную пропускную способность фурм. Технические показатели. В заключении всех выполненных ра счетов составляется сводка показателей работы конв ертера : Содержание никеля в штейнах , %: в горячем…… ……………………………………………………… ...16,0 в холодном…………………………………………………………… .11,0 Производительнос ть конвертера по штейну , т /сутки : горячего…………..…………………………………………………………… ..200 Общая производительность по штейну , т / сутки …………………………… ..280 Производительность по файнштейну , т /сутки ……………………………… .50 Содержание никеля в файнштейне , %……………………… ……………… ..77,3 Количество нейтральных холодных материалов , перерабатываемых в конвертере : т /сутки………… ……………………………………………………… .126 % от веса горя чего штейна…………………………… ……………… 63 % от смеси штейнов…………………………………………………… 45 Число операц ий за сутки……………………………………………………… ..3 Вес файнштейна за одну операцию , т………… ……………………………… .25 Размеры конвертера , м………………………………………………………… .3,6 6,1 Размер горловины , м…………………………………………………………… .1,7 1,9 Число установленных фурм : при старой конструкции фурм……………………………………… .30 при усовершенствованной конструкции…………………………… .22 Диаметр фурм енных труб , мм……………….……………………………… ..41 Про пускная способность конвертера по воздуху , нм 3 /мин………………… .255 Удельная нагрузка на 1см 3 сечения фурм , нм 3 /см 2*мин : при старой конструкции фурм……………………………………… ..0,68 при усовершенствованной конструкции фурм………… …………… 0,96 Давление Дут ья на коллекторе , атм…………. ……………………………… ..1,2
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Ценность первого мужа познается после третьего развода.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru