|
Содержание. 2
Цель работы.. 3
1. Расчет состава шихт для окускования железорудного сырья. 4
1.1. Исходные данные. 4
1.2. Расчет шихты. 4
1.3. Расчет состава агломерата. 5
1.4. Зависимость содержания железа в офюсованном железорудном материале от его основности. 5
2. Расчет доменной шихты. 5
2.1. Исходные данные. 5
2.2. Расчет шихты. 5
2.3. Расчет состава чугуна и шлака. 6
2.4. Оценка свойств шлака. 6
3. Расчет расхода дутья. 6
3.1. Баланс кислорода. 6
3.2. Расчет углерода кокса, сжигаемого на фурмах. 6
3.3. Расход дутья. 6
4. Расчет выхода и состава колошникового газа. 7
5. Материальный баланс доменной плавки. 7
Вывод: 8
Библиографический список. 9
Целью выполнения курсовой работы является закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса «Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья» и формирование умений и навыков выполнения технологических расчетов процессов подготовки железных руд к плавке и производства чугуна, необходимых специалисту в области металлургии черных металлов.
Современная технология доменной плавки предполагает использование предварительно подготовленных железорудных материалов. Ведение, анализ и планирование процессов подготовки руд к плавке и выплавки чугуна невозможно без расчета шихт и количественной оценки показателей процессов.
Поэтому задачами курсовой работы является изучение методик расчета шихт для окускования железорудного сырья, доменной шихты, показателей процессов и приобретение навыков их использования для выбора сырьевой базы и оценки возможности и эффективности процессов при заданных сырьевых условиях.
Исходными данными для расчета являются руды и концентраты Стойленского месторождения. Химические составы шихтовых материалов (прил. 1). Необходимо получить агломерат основностью 1,3 и содержанием железа 56. Для получения офлюсованного материала добавляют известняк (прил. 1). А так же в качестве твердого топлива используют коксик (прил. 1). В расчетах приняты следующие данные:
1) расход коксика - 3,5
2) вынос пыли 2,0
3) степень удаления серы зависит от вида соединения серы: известняк (сульф. сера)-0,6, железорудного сырья (сульфидная сера) – 0,95 и коксик (орг.сера) – 0,9
4) степень окисленности железа зависит от способа окускования (агломерат) и типа руды (красный железняк).
1.1
Множитель  определяет выход окускованного железорудного материала из 1 тонны I –компонента шихты:
 1.2
Изменение массы шихтового материала определяется физико-химическими процессами, протекающими при окусковании:
 1.3
При расчете состава агломерата происходит изменение количества FeO и  :
 ;  , и удаляется сера.
Химические составы приведены в таблице (прил.1).
1.4. Зависимость
содержания железа в офлюсованном железорудном материале от его основности.
Данная методика была получена для оценки зависимости содержания железа от основности.
Основными железорудными компонентами доменной шихты являются агломират Стойленского месторождения и окатыши Соколовско - Сарбайского горно - обогатительного комбината (прил. 2). Необходимо получить шлак основностью 1,10. В качестве твердого топлива используем кокс (прил. 2). В расчетах приняты следующие данные:
1) Степень перехода элементов в чугун: Fe- 99,90%; Mn-70%; P- 100%; V- 80%; Ti- 5%; степень улетучивания серы – 5,0; вынос калашниковой пыли – 2,0.
2) Удельный расход кокса 420,0 кг/т.
1.4
Результаты расчета характеристик шихтовых материалов (прил. 2):
1) Выход чугуна для железорудного материала, известняка и кокса.
2) Избыток и недостаток оснований ЖРМ, известняка и кокса.
Удельные расходы шихтовых материалов:
1) сухих материалов
1.1 ЖРМ -1544,3
1.2 Известняк – 41,9
1.3 Кокс - 420
2) с учетом колошниковой пыли
2.1 ЖРМ – 1575,2
2.2 Известняк – 42,7
2.3 Кокс – 428,4
3) с учетом влажности
3.1 ЖРМ - 1575,2
3.2 Известняк – 42,7
3.3 Кокс – 428,4
Состав чугуна %: [S]=0,06; [C]= 4,2; [Si]= 0,2.
Состав шлака (прил. 2).
Для расчета состава чугуна и шлака используются материальные балансы элементов оксидов.
Вязкость шлака, пуаз (прил. 2). Оценкой свойств шлака является вязкость температура плавления и десульфурирующая способность.
Количество кислорода сжимаемого на фурмах:
 1.5
Количество углерода, сжигаемого на фурмах, определяется как количество углерода, вносимое с коксом за исключением углерода, расходуемого на прямое восстановление, десульфурацию, разложение гидратной влаги и влаги дутья, образование метана, а так же части углерода, растворенной в чугуне:
 1.6
Определив потребность в кислороде, рассчитан расход влажного дутья:
 ; 1.7
Расход сухого дутья:
 ; 1.8
Рассчитав долю воздуха, можно оценить расходы сухого воздуха и технического кислорода:
 1.9
 2.0
1) Баланс азота
Весь азот переходит в колошниковый газ и, следовательно, с колошниковым газом из печи уносится азота:  , где  количество азота в колошниковом газе.
2) Баланс метана
С колошниковым газом из доменной печи метан уносится в количестве:  2.1
3) Баланс водорода
Всего с колошниковым газом из печи уносится водорода в количестве:  2.2
4)Баланс диоксида углерода
Всего углекислого газа в доменной печи образуется в количестве:  2.3
5) Баланс монооксида углерода
Всего с колошниковым газом из печи СО уносится в количестве:  2.4
Материальный баланс доменной плавки отображен в приложении 5.
Выполнен расчет агломерационной и доменной шихты для получения чугуна марки П1 из руд Стойленского месторождения.
Определен требуемый расход дутья.
Выбранная технология позволяет получить чугун заданного состава.
Библиографический список.
1) Разработка и оформление дипломных и курсовых проектов: Методические указания / В.Ф. Мысик, Е.Ю. Лозовая. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ – УПИ, 2004, 47 с.
2) Технологические расчеты процессов получения чугуна: Учебное пособие / Электронная версия
3) Сырье для черной металлургии: Справочное издание: В 2- х т./ Т. 1 Сырьевая база и производство окускованного сырья ( сырьё, технологии, оборудование) / М.Г.Ладыгичев и др. – М.; Машиностроение -1, 2001. -896 с.
4) Металлургия чугуна: Учебник для вузов. 3-е изд. перер. и доп./ Под ред. Ю.С. Юсфина М.: ИКЦ «Академ – книга», 2004-774 с. ил.
|