Химический состав шихтовых материалов доменной плавки (стр. 3 из 6)
Количество составляющих чугуна:
943,75+6,2 + 0, 2 + 0,37 + 43,9 + 6, 0 = 1000,42кг.
Количество составляющих (выход) шлака:
Ш = FeO + MnO + 0, 5*S + SiO2 + Al2O3 + CaO + MgO = 1,22 + 5,35 + 0, 5*2,25 + 155,74+ 28,8 + 214,6 + 28,91 = 435,74 кг
По основной реакции десульфурации
в шлак переходит 32 единиц серы, но при этом уходит в газ 16 единиц кислорода, поэтому для сохранения баланса учитывается половина переходящей в шлак серы.3. Оценка физических и физико-химических свойств шлака
Основность шлака bзад = CaO/ SiO2 = 1,1 bрасч = 214,6/155,74 = 1,37. По А.Н. Рамму сумма всех основных оксидов, т.е. оснований, для получения чугуна с 0,02% серы при 0, 6% Si, должно быть не менее:
Здесь Ш - относительный выход шлака, т/т.
Фактическое содержание оснований:
,что выше требуемого (48,1%). Следовательно, шлак обладает достаточной обессеривающей способностью.
Коэффициент распределения серы
т.е. находится в пределах практических значений (20.80).
Для определения физических характеристик шлака температуры плавления (температуры "хорошей" текучести)
и вязкости шлака 
- его состав пересчитывается на 3 компонента. Согласно выводам В.Е. Васильева [5], содержания 
и 
могут быть объединены с 
, при малом количестве магнезии в шлаке (до 2%) ее следует суммировать с глиноземом, иначе принимаем условно сумму 
за 
(табл.5).За температуру плавления шлака обычно принимают температуру конца кристаллизации (начала плавления, т.е. солидус) или температуру при которой шлак может свободно течь. Иногда за температуру плавления принимают температуру "хорошей" текучести, соответствующую вязкости 0,3.0,4
(3.4 пуаз).Таблица 5 - Пересчет состава шлака
| Составляющие | Содержание, % | |
| фактическое | в пересчете на 3 компонента | |
| SiO2 | 35,75 | 36,3 |
| Al2O3 | 6,6 | 6,7 |
| CaO | 49,5 | 57 |
| MgO | 6,64 | |
| Сумма | 98,49 | 100,00 |
Температуру "хорошей" текучести и вязкость шлака при 1500°С:
°С 
пуаза (0,2 ).Следовательно, свойства шлака находятся в допустимых пределах:
не превышает 1500°С, а 
- не более 7 пуаз (0,7 ).4. Профиль доменной печи. Общие сведения
Профилем называются очертания вертикального осевого сечения рабочего пространства доменной печи.
В объёме ограниченном профилем совершаются все основные процессы доменной плавки: горение кокса и топливных добавок у фурм, восстановление железа из оксидов, тепло - и массообмен между движущимися в противотоке материалами и газами, плавление и завершающиеся стадии формирования чугуна и шлака. Поэтому размер элементов профиля должны устанавливаться в соответствии с потребностями и состоянием хода доменного процесса.
Рис.1 - Профиль доменной печи
НП - полная высота, Н - полезная высота, hК - высота колошника, hШ - высота шахты, hР - высота распара, hЗ - высота заплечиков, hГ - высота горна,
- угол наклона шахты, 
- угол наклона заплечиков.5. Расчет профиля
Рассмотрим расчет профиля доменной печи производительностью 6400 тонн передельного чугуна в сутки, работающей на дутье обогащенном кислородом до 26%, при вдувании 140
природного газа, давлении газа на колошник 214 кПа (2,2 атм.) и при относительном расходе кокса 480 кг/т и относительном выходе шлака 435 кг/т.5.1 Горн доменной печи
Горн важнейший элемент рабочего пространства доменной печи. Горн предназначен для сжигания горючего; накапливания, разделения и выравнивания температуры чугуна и шлака, окончательного формирования их состава. Сечение горна доменной печи заданной производительности должно обеспечивать пропуск необходимого количества фурменных газов, при наличии в этой зоне коксовой насадки, через которую навстречу газам стекают жидкие продукты плавки. В качестве базовой характеристики для расчета сечения горна используют интенсивность горения кокса i0 т/м2 сутки или условную характеристику предложенную академиком Павловым, обогащение дутья кислородом, повышение температуры дутья и давление газа на колошнике, вдувание в горн топливных добавок ведут к изменению интенсивности горения по коксу, в связи с чем целесообразно сечение горна целесообразно рассчитывать с использованием общего условного расхода за сутки Кус, и исправленной интенсивности горения 
.
; 
;
Sг - сечение горна, Кус - расчетная величина условного топлива, iисп - интенсивность горения топлива, К - относительный расход кокса, ПГ - расход природного газа, П - производительность, Э - эквивалент замены кокса природным газом (принимаем Э=1).
Принимаем базовую интенсивность горения кокса в горне при работе печей с обычным давлением газа под колошником 147кПа (1,15 атм.) без обогащения дутья кислородом равной 
.
Тогда исправленная (скорректированная в соответствии с изменившимися параметрами плавки) значение интенсивности будет равно:
Где 
- суммарное увеличение интенсивности в результате обогащения дутья кислородом, повышения давления газа на колошнике и т.д.
Обогащение дутья кислородом позволяет повысить интенсивность горения на 2-2,5 % на каждый % повышения содержания кислорода от 21 до 25 %, на 1,5-2 % на каждый % повышения содержания кислорода от 25,1о 30 %, на 1-1,5% на каждый % повышения содержания кислорода от 30 до 35%.
Заданное в исходных данных обогащение дутья кислородом до 27,1% будет способствовать увеличению интенсивности горения на величину:
;При переводе доменных печей на повышенное давление имело место увеличение интенсивности горения на 0,4-0,8% на каждые 9,81 кПа (0,1 атм.)
На проектируемой печи давление газа под колошником 214 кПа (2,2 атм.) - это будет способствовать повышению интенсивности горения на величину:
; 
; 
Таким образом при таком значении исправленной интенсивности сечение горна будет равно:
, 
Высота горна складывается из следующих элементов:
;Где:
-высота металлоприемника - расстояние между горизонталями чугунных и шлаковых леток; 
-высота фурменной зоны; 
-расстояние между горизонтом воздушных фурм и нижней кромкой заплечиков;