Расчет конвертера для никелевого штейна

Оглавление Оглавление 2 Рациональный состав штейна и шлака. 3 Поведение кобальта и режим конвертирования. 4 Основные реакции процесса. 4 Расчет технологического процесса периода набора. 1. Окисление железа ферроникеля. 2. Окисление сернистого железа до содержания в массе до 25 Fe. 3. Расчет количества флюсов. 4. Проверка извлечения кобальта в шлаки периода набора.

5. Расчет количества холодных материалов. 6. Материальный баланс периода набора. 8 Расчет технологического процесса периода варки файнштейна. 1. Расчет количества шлака и файнштейна. 2. Расчет количества воздуха и газов. 3. Количество кварцевого флюса. 4. Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки.

5. Материальный баланс периода варки файнштейна. 11 Сводный материальный баланс конвертирования. 13 Расчет конвертера. 1. Пропускная способность конвертера по воздуху. 2. Удельная загрузка конвертора. 3. Площадь сечения работающих фурм. 4. Число работающих фурм. 5. Число установленных фурм.

14 6. Тип и размеры конвертера. 7. Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции. 8. Определение числа операций. 9. Проверка размеров горловины. 15 Тепловой баланс конвертера. 15 Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок. 1. Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров. 2. Расчет сопротивления воздухоподводящей системы.

19 Технические показатели. 20 Рациональный состав штейна и шлака. Рациональный состав файнштейна табл.1 рассчитан на основании заданного элементарного состава. Принято, что все железо в файнштейне находится в виде FeS, кобальт связан в СоS, остальная сера приходится на Ni3S2. Оставшийся никель находится в металлической форме.

Таблица1.Рациональный состав файнштейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S269,76 50,20 19,56-CoS0,77-0,50-0,27-FeS0,47 0,300,17-Nimet27,1027,10 Прочие1,90 1,90Всего100,0077,300,500,3020,001,90 Рациональные составы горячего и холодного штейнов табл. 2 и 3 рассчитаны исходя из следующих положений. Таблица 2. Рациональный состав горячего штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S214,28 10,47 3,81-CoS1,03-0,70-0,33-FeS40,86 26,0014,86-Femet36,30- 36,30 -Nimet5,535,53 Прочие2,00 2,00Всего100,0016,000,7062,3019,002,00

Таблица 3. Рациональный состав холодного штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S28,997 ,15 1,84-CoS0,46-0,30-0,16-FeS42,92 27,3215,60-Femet40,98 40,98 -Nimet3,853,85 Прочие2,80 2,80Всего100,0011,000,3068,3017,602,80 Таблица4. Суммарный рациональный состав смеси холодного и горячего штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S217,87 13,33 4,54-CoS1,21-0,82-0,39-FeS58,03 36,9321,11-Femet52,70 52,69 Nimet7,077,07 Прочие3,12 3,12Всего140,0020,400,8289,6226,043,12Ве сь кобальт связан в CoS, а отношение количества никеля, связанного в Ni3S2, к количеству никеля, находящегося в металлической

форме, принято таким же, как для файнштейна. На основании этого определенно количество Ni3S2 и Nimet. Оставшаяся от CoS и Ni3S2 сера связана с железом в FeS, остальное железо находится в металлической форме в виде ферроникеля. На основании данных практики приняты следующие показатели по шлакам. Содержание никеля 0,9, причем весь он находится в виде

Ni3S2 в корольках штейна. В виде корольков штейна в шлаки увлекается также и FeS. Содержание FeS в шлаках определяется из отношения Ni3S2 FeS, которое принимается для шлаков таким же, как для суммарного состава смеси штейнов. Содержание SiO2 в конвертерных шлаках в соответствии с данными практики принято 28. Примем сумму FeO SiO2 Fe3O493. Тогда FeO в шлаке составит 93-28-1055.

Примем также, что вся закись железа связана с кремнеземом в файялит 2FeO SiO2. Оставшийся от файялита избыточный кремнезем условно считаем свободным. Таблица 5. Рациональный состав конвертерного шлака без учета кобальта, кгСоединениеВсегоNiFeSSiO2O2ПрочиеNi3S21 ,230,90-0,33 Fe3O410,00-7,24 2,76-2FeO SiO278,00-42,80-23,0012,20-FeS4,00-2,541 ,46 SiO25,00 5,00 Прочие1,77 1,77Всего100,000,9052,581,7928,0014,961, 77

Поведение кобальта и режим конвертирования. Для возможно полной концентрации кобальта в шлаках последних сливов вначале продувку ведут до бедной массы, содержащей не менее 20-30 Fe. На основании этого принимают условное разделение процесса на два периода период набора с получением массы, содержащей 25 Fe, и период варки файнштейна с полным удалением железа. В соответствии с практическими данными примем следующее распределение кобальта по продуктам конвертирования,

в файнштейн15 в шлаки периода набора 50 в шлаки периода варки файнштейна 34 в пыль 1,0. Основные реакции процесса. Без кремнекислоты 3Fe 2O2 Fe3O4 При наличии кремнекислоты 2Fe O2 SiO2 2FeO SiO2 Для упрощения расчета можно принять, что вся сера сернистого железа никелевого штейна будет окисляться только до SO2. В этом случае процессы окисления FeS можно представить реакциями

Без кремнекислоты 3 FeS 5O2 Fe3O4 SO2 В присутствии кремнекислоты 2 FeS 3O2 SiO2 2FeO SiO2 2SO2 Расчет технологического процесса периода набора. 1. Окисление железа ферроникеля. Из данных таблицы 4 следует, что окисление кислородом дутья должно подвергнуться 52,7 кг железа ферроникеля. В конвертерном шлаке см. табл.5 окисленное железо составляет 50,04. Таблица 6. Тепловые эффекты реакций конвертирования никелевых штейновРеакцияУравнение реакцийТепловой

эффект реакции ккалкгмольКоличество тепла на 1 кг Fe, ккалкг13Fe 2O2 Fe3O4267000159022Fe O2 SiO2 2FeO SiO2139300124433 FeS 5O2 Fe3O4 SO2411720245142 FeS 3O2 SiO2 2FeO SiO2 2SO22357802105 Считая, что вс металлическое железо штейна окисляется и переходит в шлак, получим выход конвертерного шлака от окисления железа ферроникеля 52,750,04100105,3 кг

В этом количестве шлака содержится железа в виде магнетита 105,30,07247,62 кг в виде закиси файялита 105,30,42845,07 кг. Необходимое количество кислорода для окисления железа до магнетита по уравнению реакции 1 64167,77,622,91 кг. Для окисления железа до закиси по реакции 2 кислорода необходимо 1655,945,0712,9 кг. Всего теоретически необходимо кислорода на окисление железа ферроникеля 2,9112,915,81 кг. При степени усвоения кислорода ванной 95 практическое количество кислорода 160,9516,9 кг или 11,83

нм3 Избыток кислорода 16,9-15,811,09 кг или 1,56 нм3 Воздуха необходимо 16,90,2373,5 кг. В таблице 7 приведены результаты расчета количества и состава газов при окислении железа, ферроникеля. Таблица 7. Количество и состав газов при окислении железа ферроникелягазВес, кгОбъм, нм3 объмнO21,090,842,2N248,137,397,8Всего49, 1938,14100 2. Окисление сернистого железа до содержания в массе до 25

Fe. Из табл. 5 следует, что после окисления железа ферроникеля в массе остается сернистого железа 58,03 кг или железа в виде FeS 36,92 кг 63,6 от веса FeS. Обозначим X кг количество FeS, которое нужно окислить до содержания в массе 25 Fe 0,636x кг - количество окисляющего железа. Поскольку окисленное железо в шлаке составляет 50,04 см. табл. 5, выход шлака при окислении сульфида железа будет 0,63650,041001,271 кг.

Обозначим А кг вес железа в обогащенной массе В кг вес массы, остающейся после периода набора. Тогда по условиям АВ0,25. Как было вычислено выше, в результате окисления железа ферроникеля из 140 кг смеси штейнов образовалось 105,3 кг шлака. При окислении железа FeS образовалось шлака 1,271x кг. Как следует из табл.5, в шлаке содержится 2,54 Fe в виде FeS 105,31,271x0,0254 кг Окислится должно 0,636х кг железа из

FeS. При начальном количестве железа в штейне в виде FeS 36,92 кг в 140 кг смеси штейнов вес железа, оставшегося в массе А36,92-0,0254105,31,271х-0,636х34,24-0,6 683х кг. В результате окисления и ошлакования железа ферроникеля и сульфидного железа и удаления серы в газы первоначальный вес смеси штейнов уменьшается на 52,7х кг. В виде корольков штейна в шлаки уходят в соответствии с табл.

5 и весом шлака 105,31,271х0,0123 кг Ni3S2 105,31,271х0,04 кг FeS Кроме того, как принято выше, в шлаке периода набора уходит 50 всего кобальта. Приняв условно, что в шлаках периода набора кобальт содержится в форме CoS, получим, что в шлаки уходит 1,210,50,605 кг CoS. Таким образом, вес массы, остающегося в результате периода набора

В140-52,7х-105,31,271х0,01230,04-0,60581 ,188-1,0666х. Как выше принято АВ0,25, или 34,24-0,6683х81,188-1,0666х0,25 откуда х34,84 кг. Таким образом, окисляется FeS 34,84 кг в нем железа 0,636 х22,16 кг. За счет этого образуется шлака 1,271х44,3 кг. Общее количество шлаков периода набора 105,344,3149,6 кг. Остается массы В81,188-1,066634,8444,03 кг. В ней железа в виде

FeS А34,24-0,668334,8410,96 кг, или 10,960,63617,23 кг FeS. В шлаки увлекается 149,60,01231,84 кг Ni3S2 В массе остается 17,87-1,8416,03 кг Ni3S2 В шлаки увлекается 0,605 CoS. В массе останется 1,21-0,6050,605 кг CoS. Металлическое железо из массы удалено полностью, металлический никель считаем полностью сохраняющимся в массе в количестве 7,07 кг, прочие из 140 кг смеси штейнов в количестве 3,48 кг также считаем остающимися

в массе. Проверяем вес массы как суммы Ni3S2 CoS FeS Nimet Прочие. Получим вес массы 16,030,60517,237,073,4844,415 кг. На основании проделанных расчетов определяем состав массы, получаемой в итоге периода набора табл. 8. Таблица 8. Количество и состав обогащенной массы на 140 кг смеси штейнов без холодных материалов.Химические соединенияКоличествоNiCoFeSПрочиена 140 кг смеси штейнов в массекг в массекг в массекг в

массекг в массекг в массеNi3S216,0336,0911,726,3 4,339,75 CoS0,6051,36 0,220,5 0,390,87 FeS17,2338,79 10,9624,76,2714,1 Nimet7,0715,927,0715,9 Прочие3,487,84 3,487,84Всего44,41510018,842,30,220,510, 9624,71124,73,487,84 В соответствии с рациональным составом шлака см. табл.5 находим, что в 44,3 кг его находится железа в виде Fe3O4 44,30,07243,2 кг и в виде FeO 44,30,42818,9 кг.

Подсчитываем количество кислорода, необходимое для окисления FeS штейна до получения массы с содержанием железа 25. По реакции 3 расход кислорода по количеству окислившегося железа будет 160167,73,23,04 кг. По реакции 4 расход кислорода по количеству железа 96111,818,916,2 кг. Всего теоретический расход кислорода 30,416,219,24 кг.

При степени усвоения кислорода ванной конвертера 95 практическое количество его 19,240,9520,24 кг. Воздуха потребуется 20,240,2677,85 кг или 60,34 нм3. Определяем количество газов, образующихся при окислении FeS. Подается с воздухом азота 77,85-20,2457,61 кг В газы попадает избыточный кислород 20,24-19,241,0 кг.

Образуется SO2 По реакции 3 364,1355,93,23,66 кг По реакции 4 264,1255,918,921,6 кг. Всего SO2 в газах 3,6621,625,26 кг. Данные расчетов по количеству и составу газов от окисления FeS штейна в период набора сведены в табл. 9. 3. Расчет количества флюсов. Суммарное количество шлака при окислении железа ферроникеля и сернистого железа за период набора 105,344,2149,5 кг При 28 SiO2 в шлаке и 95 SiO2 в кварцевом флюсе требуется подать кварцита 149,50,280,95743,7 кг 4.

Проверка извлечения кобальта в шлаки периода набора. Общее количество кобальта, поступившего в процесс с горячим и холодным штейном 0,82 кг. В соответствии с принятым выше распределением кобальта между продуктами плавки в шлаки периода набора перейдет кобальта 0,50,820,41 кг. Общее расчетное количество шлаков периода набора 149,5 кг. Содержание кобальта в них 0,41149,51000,27. 5. Расчет количества холодных материалов.

В расчете приняты следующие условия - температура жидких продуктов процесса 13000С - температура газов 11000С - потери тепла во внешнюю среду 15 от суммарного тепловыделения процесса Состав холодных материалов, условно принятых как механическая смесь, состоящая на 70 из конвертерного шлака и на 30 из обогащенной массы, приведен в табл.10. Обогащенной массы 44,41518,663,015 кг Конвертерного шлака 149,543,4192,9 кг.

Таблица 10. Расчет условного состава холодных материаловКомпоненты холодных материаловСоставNiCoFeSSiO2O2Прочиекгкгк гкгкгкгкгкгОбогащенная масса3018,642,37,90,50,124,74,624,74,6 7,81,5Конвертерный шлак7043,40,90,40,20,152,622,81,80,828,0 12,215,06,51,50,7Смесь1006213,38,30,30,2 44,227,48,75,419,612,210,56,53,42,1 6. Материальный баланс периода набора. Расчет технологического процесса периода варки файнштейна. 1. Расчет количества шлака и файнштейна. В результате периода набора получено 63 кг обогащенной массы. Исходя из ее рационального состава табл.8 находим, что в указанном количестве обогащенной массы содержится 630,387924,43

кг FeS в том числе Fe 15,54 кг 630,360922,74 кг Ni3S2. В соответствии с рациональным составом конвертерного шлака табл.5 в нем содержится железа в сульфидной и окисленной форме 52,58, а также 1,23 Ni3S2. Считая, что все железо массы перейдет в шлак, определяем выход шлака периода варки 15,540,525829,55 кг. С этим количеством шлака увлекается 29,550,01230,36 кг Ni3S2. В файнштейн перейдет 22,74-0,3622,38 кг Ni3S2, что соответствует количеству никеля в форме

Ni3S2 176,1240,322,3816,4 кг. Кроме того, в файнштейн из массы без потерь, как принято, перейдет весь металлический никель в количестве 630,1610,08 кг. Всего в файнштейн переходит никеля 16,410,0826,48 кг. При 77,3 Ni в файнштейне выход файнштейна 26,480,77334,26 кг. В конвертерный шлак увлекается 29,550,041,18 кг FeS. Количество FeS, окисляющегося по реакциям 3 и 4, 24,43-1,1823,25 кг

FeS или 55,98823,2514,77 кг Fe. В соответствии с рациональным составом шлака табл. 5 находим, что в нем содержится железа В виде FeO.29,550,42812,65 кг В виде Fe3O4 29,550,07242,14 кг Всего железа в виде окислов14,79 кг. 2. Расчет количества воздуха и газов. По реакции 3 окисляется 2,14 кг Fe. Расходуется кислорода на это 160167,72,142,04 кг.

Образуется 6355,92,142,41 кг SO2. По реакции 4 окисляется 12,65 кг Fe. Расходуется кислорода 96111,812,6510,86 кг. Образуется 128,2111,812,6514,06 кг SO2. Суммарно на реакции 3 и 4 требуется кислорода 2,0410,8612,9 кг образуется по обеим реакциям 2,4114,0616,47 кг SO2. При 95 усвоении кислорода ванной конвертера практический расход кислорода 12,90,9513,58 кг. Избыток кислорода 13,58-12,90,68 кг. Воздуха на период варки файнштейна потребуется 13,580,2652,23

кг. Поступило азота с воздухом 52,23-13,5838,65 кг. Количество и состав газов периода варки файнштейна приведены в табл.12 Таблица 12.Количество и состав газов.газвес,кгобъем, нм3объемнSO216,475,7615,5N238,6530,9283, 22O20,680,4761,28Всего55,837,1561003. Количество кварцевого флюса. В период варки файнштейна образуется 29,55 кг конвертерного шлака. В этом количестве содержится 29,550,288,27 кг SiO2.

Необходимое количество флюса 8,270,9578,64 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 1435, т.е от количества кобальта, содержащегося в массе переходит в файнштейн 144910028,6, или 0,310,2860,089 кг. Переходит кобальта в шлак 354910071,4, или 0,310,7140,22 кг. При выходе файнштейна 34,26 кг содержание кобальта в нем 0,2229,550,74. 5.

Материальный баланс периода варки файнштейна. Сводный материальный баланс конвертирования. Расчет конвертера. 1. Пропускная способность конвертера по воздуху. На основании сводного материального баланса находим теоретическое удельное количество воздуха на 1 т штейна Vуд195,20,141,291080,84 нм3т. Приняв k0,7, найдем потребную пропускную способность конвертера Vконв2101080,8414400,7225,2 нм3мин. 2. Удельная загрузка конвертора.

Находится по формуле q1.74 p1-HгидрС q1.74 1,2-0,360,68 нм3см2мин. 3. Площадь сечения работающих фурм. FфVконвq225,20,68331,2 см3. 4. Число работающих фурм. Приняв диаметр фурменных трубок d41мм, получим необходимое число одновременно работающих фурм nр127.2Fфd2127,2331,2168125,06. 5. Число установленных фурм. С учетом резерва 20 число установленных фурм nуст1,2nр1,225,0630,1. 6.

Тип и размеры конвертера. Исходя из найденных значений площади сечения фурм Fф331,2 см2 диаметра фурмы d41 мм и числа фурм nуст30, по табл. 3 1 выбираем стандартный конвертер с размерами по кожуху 3,66,1 м и емкостью по файнштейну 40 т. 7. Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции. Предложена конструкция, имеющая показатель гидравлического сопротивления

C3. Повторяем расчеты пунктов 1-5. q0,96 нм3см2мин Fф234,6 см2 nр18 nуст22. Таким образом, если оставить nуст30, то это позволит увеличить производительность конвертера на 41. 8. Определение числа операций. При заданной производительности конвертера 280 тсутки по горячему и холодному штейну обогащенной массы будет получено 28063140126 тсутки. Число операций в сутки составит 126403,153. 9. Проверка размеров горловины.

Vt2801273943864000,727320,36 м3сек. Для выбранного стандартного конвертера Fгорл1,71,93,23 м3. Скорость газов в сечении горловины tVtFгорл20,363,236,3 мсек. Тепловой баланс конвертера. Таблица 15. Температуры и тепломкости материалов и продуктов процесса конвертирования никелевых штейнов.МатериалыТемпература, 0СТеплоемкост, ккалкг, СПериод наборав период варки файнштейнаГорячий штейн1000-0,2Воздух6060-Обогащенная масса125012500,2Шлаки125013500,3Газы1000 1200-Файнштейн-13500,2Внутренняя

полость конвертера12501350-Наружная поверхность кожуха конвертера200300- Балансовое время, т.е. время переработки 140 кг штейна, находится из суточной производительности 242800,140,012 часа. Время периода набора и периода варки файнштейна находится из соотношения количеств воздуха, подаваемого в соответствующий период В период набора воздуха израсходовано143 кг74 В период варки файнштейна.52,2326 Итого195,23 кг100

Отсюда 10,740,740,0120,009 часа 20,260,260,0120,003 часа. А. Тепловой баланс периода варки. Приход тепла. 1. Тепло горячего штейна QштGштСштtшт. Qшт1000,2100020000 ккал. 2. Тепло воздуха Vв1431,29110,9 нм3 Qв110,9600,312062,7 ккал. 3. Тепло окисления железа ферроникеля. По реакции 1 окисляется до

Fe3O4 7,62 кг Fe Q7,62159012116 ккал. По реакции 2 окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 45,07 кг Fe Q45,07124456067 ккал. Всего окисление железа ферроникеля с учетом тепла шлакообразования QFe68183 ккал. 4. Тепло окисления сернистого железа. По реакции 3 окисляется до Fe3O4 3,2 кг Fe Q3,224517850 ккал.

По реакции 4 окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 18,9 кг Fe Q18,9210539900 ккал. Всего от окисления сернистого железа с учетом тепла шлакообразования QFe47750 ккал. Всего приход тепла ккал. Расход тепла. 1. Тепло обогащенной массы QмGмСмtм. Qм630,2125015750 ккал. 2. Тепло шлака QшлGшлСшлtшл. Qшл1930,3125072375 ккал.

3. Тепло газов Qгаз8,840,53684,560,3341,460,35310003349 7 ккал. 4. Потери тепла во внешнюю среду а потеря тепла поверхностью кожуха QкожqFкож1, Fкож851,3110 м2 Qкож35001100,0124600 ккал б потеря тепла излучением через горловину размерам 3,2 м2 Qгорл1800003,20,0126900 ккал. Всего потери тепла во внешнюю среду составляют 4600690011500 ккал. Всего расход тепла ккал. Результаты расчетов теплового баланса периода набора сведены в табл.16.

Таблица 16. Тепловой баланс периода набора.Приход теплаРасход тепла пп.Статьи приходаккал пп.Статьи расходаккал1Тепло горячего штейна2000014,51Тепло обогащенной массы1575011,42Тепло воздуха20631,52Тепло шлаков7237552,43Тепло окисления железа ферроникеля6818349,43Тепло газов3349724,34Тепло окисления и ошлакования сернистого железа4775034,64Потери во внешнюю среду115008,3 5Неучтенные потери и невязка баланса48743,5Всего137996100,0Всего13799 6100,0

Б. Тепловой баланс периода варки файнштейна. Приход тепла. 1. Тепло обогащенной массы 15750 ккал. 2. Тепло воздуха Vвоз52,231,2940,5 нм3, Qв40,50,3160753 ккал. 3. Тепло окисления сернистого железа. По реакции 3 окислиется до до Fe3O4 2,14 кг Fe Q2,1424515245 ккал. По реакции 4 окисляется до FeO и шлакуется кремнеземом 12,65 кг

Fe Q12,65210526628 ккал. Всего от окисления сернистого железа с учетом тепла шлакообразования QFe31873 ккал. Всего приход тепла 157507533187348376 ккал. Расход тепла. 1. Тепло файнштейна QфGфСфtф. Qф34,260,213509250 ккал. 2. Тепло шлака QшлGшлСшлtшл. Qшл33,850,312509139 ккал. 3. Тепло газов Qгаз5,760,54630,920,340,480,359120016596 ккал.

4. Потери тепла во внешнюю среду а потеря тепла поверхностью кожуха QкожqFкож2, Fкож851,3110 м2 Qкож70001100,0032310 ккал б потеря тепла излучением через горловину размерам 3,2 м2 Qгорл2300003,20,0032950 ккал. Всего потери тепла во внешнюю среду составляют 5260 ккал. Всего расход тепла 9250913916596526040245 ккал. Результаты расчетов теплового баланса периода набора сведены в табл.17. Таблица 17. Тепловой баланс периода варки файнштейна.

Приход теплаРасход тепла пп.Статьи приходаккал пп.Статьи расходаккал1Тепло обогащенной массы1575032,61Тепло файнштейна925019,12Тепло воздуха7531,62Тепло шлака913918,93Тепло окисления и ошлакования сернистого железа3187365,93Тепло газов1659634,3 4Потери во внешнюю среду526010,95Неучтенные потери и невязка баланса813116,8Всего48376100,0Всего48376 100,0 Для общей оценки тепловой работы конвертера составлен также сводный тепловой баланс процесса табл.18. Таблица 18. Сводный тепловой баланс процесса переработки никелевого штейна на файнштейнПриход теплаРасход

тепла пп.Статьи приходаккал пп.Статьи расходаккал1Тепло горячего штейна2000011,71Тепло файнштейна92505,42Тепло воздуха28161,72Тепло шлаков8151447,83Тепло окисления железа ферроникеля6818340,03Тепло газов5009329,44Тепло окисления и ошлакования сернистого железа7962346,74Потери во внешнюю среду167609,8 5Неучтенные потери и невязка баланса130057,6Всего170622100,0Всего1706 22100,0 Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок. 1.

Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров. Длина воздухопроводов, их расположение зависят от планировки территории завода, сечение же их должно быть рассчитано по допустимой скорости движения воздуха, которая обычно принимается в пределах 15-25 мсек. Для рассчитываемого случая примем, что цех оборудован шестью одинаковыми 40-т конверторами, из которых в работе одновременно находятся пять. Общее количество воздуха, необходимое для работы пяти

конверторов составит V52551275 нм3мин. Необходим резерв на возмещение потерь воздуха на не плотностях воздухоподводящей системы. По данным практики, эти потери составляют до 20-30 от количества воздуха, подводимого к фурмам. Приняв резерв 25, получим, что воздуходувные машины должны подать воздуха V1,2512751600 нм3мин. Из приложения 19 находим, что нужное количество воздуха могут обеспечить две воздуходувки 920-33-2 производительностью по 820 нм3мин при давлении до 1,3 атм.

Примем скорость воздуха в воздухопроводах t,p20 мсек. Диаметр воздухопровода на участке от воздуходувки до общего воздухопровода определим по формуле d1,13 Vt,pt,p. При давлении воздуха 1,3 атм и температуре 600 рабочий расход воздуха от каждой машины составит Vt,p82027360602732,37,3 м3сек. Диаметр воздухопровода d11,13 73200,68м 7м Диаметр общего воздухопровода определим, исходя из условия одновременной подачи через него воздуха от

обеих воздуходувок Vt, pобщ2Vt, p27,314,6 м3сек. Диаметр воздухопровода d21.13 14,6200,97 1,0 м. Диаметр воздухопроводов, по которым воздух подается от общего воздухопровода к конвертерам, определим из количества воздуха, подаваемого на один конвертер V0конв16405605,5 нм3сек. Или Vt, pконв5,52736027311,3 2,9 м3сек. Диаметр воздухопровода d31,13 2,9200,43 0,45 м 2.

Расчет сопротивления воздухоподводящей системы. Примем наибольшую длину воздкшной трассы от воздуходувки до общего воздухопровода L1100 м, длину участка общего воздухопровода до наиболее удаленного конвертера L250 м и длину подводящего воздухопровода L310 м. Потери напора на трение о стенки воздухопроводов при t,p20 мсек hтрL1d1L2d2L3d3 t,p22gt, p. Коэффициент потери напора от трения 0,04. Действительный удельный вес воздуха t, p02732731p11,292732,3273602,5 кгм3 ht, p0,041000,7501,0100,540019,62,5440

мм вод. ст. Общая потеря напора по всей трассе составляет h440290220950 мм вод. ст или около 0,1 кгсм3. Расчет показывает, что при давлении дутья, создаваемом воздуходувкой, 1,3 атм. И потере напора на всей магистрали 0,1 атм. Давление воздуха на коллекторе конвертера составит 1,3-0,11,2 атм. Т.е. соответствует такому значению давления, которое обеспечивает расчетную пропускную способность

фурм. Технические показатели. В заключении всех выполненных расчетов составляется сводка показателей работы конвертера Содержание никеля в штейнах, в горячем 16,0 в холодном.11,0 Производительность конвертера по штейну, тсутки горячего 200 Общая производительность по штейну, тсутки 280 Производительность по файнштейну, тсутки.50 Содержание никеля в файнштейне, 77,3 Количество нейтральных холодных материалов, перерабатываемых в

конвертере тсутки.126 от веса горячего штейна63 от смеси штейнов45 Число операций за сутки 3 Вес файнштейна за одну операцию, т.25 Размеры конвертера, м.3,66,1 Размер горловины, м.1,71,9 Число установленных фурм при старой конструкции фурм.30 при усовершенствованной конструкции.22 Диаметр фурменных труб, мм 41 Пропускная способность конвертера по воздуху, нм3мин.255

Удельная нагрузка на 1см3 сечения фурм, нм3см2мин при старой конструкции фурм 0,68 при усовершенствованной конструкции фурм0,96 Давление Дутья на коллекторе, атм 1,2