III. Справочные данные для расчетов по производству чугуна

1. Переводные коэффициенты

Переводные коэффициенты для определения производительности доменных печей при переходе с передельного чугуна на другие сорта:

1. Мартеновский, бессемеровский, томасовский . . . . . . 1.0
2. Литейный . . . . . . 1.15
3. Зеркальный . . . . . . 1.5
4. Ферросилиций доменный . . . . . . 2,5
5. Ферромарганец из чиатурских и никопольских руд . . . . . . 2,5
6. Ванадистый, чугун из уральских, титаномагнетитов . . . . . . 1,35

2. Расход кокса на единицу чугуна

1. Передельного . . . . . . 0,6-0,9
2. Литейного . . . . . . 0,7-1,1
3. Зеркального . . . . . . 1,10-1,40
4. Ферросилиция . . . . . . 1,2-1,7
5. Ферромарганца из чиатурской и никопольской руды . . . . . . 1,8-2,4

3. Дополнительный расход кокса на 1 г чугуна, кг

При изменениях в коксе:

Снижение углерода на 1% 15-20

Увеличение золы на 1 % 6-8

Увеличение серы в коксе на 0,1% при сере более 1.5% .15-20

Увеличение серы в коксе на 0,1% при сере менее 1,5% 5-10

в чугуне:

Увеличение кремния на 1% 100

Увеличение марганца на 1% 20-30

Уменьшение серы на 0,01% 10-20

в железной руде:

Снижение железа на 1% 15-25

Увеличение мелочи (менее 3 мм) на 10% 30

Примечания: 1. Для проплавки 100 кг металлодобзвок расходуется 20-30 кг кокса. 2. На дополнительные 100 кг доменного шлака расходуется дополнительно 40-60 кг кокса.

4. Расчетные данные но экономии кокса и интенсивности плавки

Интенсивность плавки

Примечания: 1. При увеличении влаги дутья каждые дополнительно введенные 10 г влаги на 1 м³ дутья повышают интенсивность плавки на 3.6% при условии соответствующего повышения нагрева дутья (9,3° на каждый дополнительный грамм влаги).

2.Разделение кокса и агломерата на две фракции (по крупности) с раздельной загрузкой этих фракций в доменную печь увеличивает интенсивность плавки на 1,0%.

3.Обогащение кислородом дутья увеличивает интенсивность плавки: при концентрации киелорода в дутье 25-27% на 15% для передельного чугуна и на 20% для литейного чугуна; при концентрации кислорода в дутье 30-33% на 35% для ферросилиция и на 55% для ферромарганца.

5. Основные технические данные по доменным компрессорам

Примечание. Все компрессоры за исключением К-5000 в серийное производство. пущены

6. Характеристика насадок доменных воздухонагревателей

Примечание. Требуемая поверхность нагрева для обеспечения температуры дутья до 950° 60-63 м² на 1 м³ полезного объема доменной печи-

7. Профили типовых доменных печей СССР

8. Расход пара, воды и электроэнергии в доменных цехах на 1 г

9. Содержание углерода в чугуне, %

10. Отношение окиси кальция (СаО) к кремнезему (SiO2) в доменных шлаках при выплавке различных сортов чугуна на коксе

Содержание глинозема (Аl₂O₃) в шлаках ферросилиция желательно иметь 15-18%, что облегчает восстановление кремния.

Содержание окиси магния (МgО) в основных шлаках при плавке ферромарганца, литейного, бессемеровского и маломарганцовистого мартеновского чугунов желательно иметь 4-8%, что обеспечивает жидкоподвижность шлака.

11. Примерный состав колошниковых газов коксовой плавки в объемных процентах

12. Формулы для расчетов

Коэффициент использования полезного объема печи

V_полезн - полезный объем печи, м³;

Р - производительность печи, т/сутки.

Индекс интенсивности плавки

Q - количество сожженного кокса, г/сутки;

V_полезн - полезный объем печи, м³.

Соотношение между этими коэффициентами и относительным расходом кокса

где С - относительный расход кокса, т/т чугуна.

Выход доменного газа на 1 т чугуна

Расход воздуха на 1 г чугуна:

У фурмы доменной печи Q_{B. Д} = Q₂ × К₁ м³,

У воздуходувных машин Q_{В. М} = Q_{B Д} × К₂ м³.

Расход доменного газа на воздухонагреватели в процентах от общего выхода доменного газа:

где А, В - расход кокса (A) и известняка (В) на 1 т чугуна;

a, в, c - содержание углерода в коксе (а), в известняке (в) ив чугуне (с), %;

CO₂, СО, СН₄ - содержание углекислоты, окиси углерода и метана в доменном газе, в объемных процентах;

K - коэффициент, учитывающий вынос кокса и известняка (обычно от 0,975 до 0,985);

K₁ - отношение содержания азота в газе к азоту в воздухе в объемных процентах (обычно от 0,71 до 0,76);

К₂ - коэффициент, выражающий потери воздуха от воздуходувных машин до фурм доменной печи (обычно 1,05);

К₃ - коэффициент полезного действия кауперов (обычно от 0,65 до 0,80);

K₄ - коэффициент полезного действия горячего воздухопровода (около 0,95);

Сt2t1 - средняя теплоемкость воздуха в пределах температур от t1 до t2, отнесенная к 1 м3;

t₁- температура холодного воздуха (дутья), поступающего в кауперы, °С;

t₂ - температура горячего воздуха (дутья), поступающего в доменную печь, °С;

Н_и - теплотворная способность 1 м³ доменного газа, кал.

13. Формулы акад. М. А. Павлова для расчетов

Основная формула

V - полезный объем, м³;

К - коэффициент равный 0,54;

D - диаметр распара, м:

Н₀ - полезная высота печи, м.

Полезная высота печи - расстояние от оси чугунной летки до нижней кромки большого конуса в опущенном состоянии.

Для определения Н₀ и D нужно задаться отношением H₀ : D. Для коксовых печей это отношение находится в пределах 3,5-4,25. Меньшее отношение берется для печей с предельной высотой.

Обозначив отношение Н₀ : D через n, получаем

Подставляем Но в формулу Павлова:

Отсюда

Определив D из формулы Павлова, находим Н₀

Диаметр горна печи определяется из расчета интенсивности горения кокса на 1 м² сечения горна i_Γ - т/м²сутки.

Зная суточный расход кокса, определяем i_Γ по таблице

Найдя i_Γ, определяем площадь сечения горна А

где О - суточный.

Зная площадь,определяем диаметр горна

Высота горна зависит от вида выплявляемого чугуна. Объем горна в м³ на 1 т суточной производительности можно определить по следующим данным:

Соответственно находят объем горна м³, а затем высоту его по формуле

Высоту заплечиков принимают постоянной и равной 3 м, угол их наклона 80-82°.

Высота шахты печи определяется геометрическим путем; угол наклона шахты принимается в 84-85°

Высота распара и цилиндрической части колошника определяется из условий сохранения заданного объема и полезной высоты печи.

Для установления полной высоты печи к полезной высоте прибавляют высоту, определяемую расстоянием от нижней кромке большого конуса (в опущенном состоянии) до флянца чаши большого конуса.

14. Метод А. Н. Рамма

Проф. А. Н. Рамм рекомендует определять все размеры доменной печи, как функции от полезных объема и высоты печи по следующим формулам.

15. Основные технические данные по доменным воздуходувным машинам

Воздуходувные машины выпуска до 1941 г

Примечания: 1. Цифры в числителе обозначают параметры при максимальной нагрузке.

2. Параметры пара перед турбиной: р = 29 ага, t_п.п = 400°С.

^* (Производительность дана в нм³/мин.)

Воздуходувные машины выпуска после 1941 г

Примечание: 1. По новой номенклатуре НЗЛ воздуходувные машины разделяются на: а) вентиляторы — низконапорные машины сжатия ε > 1,1, но без со степенью сжатия ε<1.1; б) нагнетатели - машины со степенью охлаждения воздуха или газа в процессе > 2 с охлаждением воздуха или газа в процессе сжатия и в) компрессоры - машины со степенью сжатия ε обычно сжатия.

2. В цифрах, обозначающих производительность компрессоров, давление на выходе, скорость вращения ротора и расход пара, числитель соответствует номинальной, а знаменатель максимальной нагрузке. В скобках приведена производительность в нм³/мин. В данных по весу чиститель означает общий вес поставки, а знаменатель — вес собственно машины.

3.Паровые турбины АКв изготовляются для работы на паре давлением 29 ата. 400е и 35 ата, 435°. Паровые турбины ВКв в настоящее время проектируются и рассчитаны на давление пара 90 ата, температуру 535°. Приведенные в таблице расходы пара соответствуют давлению 29 ата, 400°.

4.Нагнетатели 6100-11-1 и 3600-11-1 являются наддувными; первый рассчитан на обслуживание двух воздуходувок, а второй — одной.

Рециркуляторы спасибо - ПроектРесурс еще.