Уравнение баланса углерода

восстановление примесных элементов и металлов из оксидов;

восстановление влаги;

науглероживание полупродукта;

вынос вместе с пылью;

горение в кислороде верхних фурм.

Доля углерода, взаимодействующего в ванне, состоящая из твердого углерода угля и некоторой доли углерода летучих, равна:

Су=( 1 -п)-(1 -Ac-V°)+n-Cc, (7.1)

где Ас-зольность угля; Vе-содержание летучих; Собщий углерод (все в долях на сухую массу);

n-настроечный коэффициент.

Балансовое уравнение для углерода имеет вид:

ф угшь _|_ф руда _ф гнф _|_ф восст _|_ф науш ^ф пыль _|_ф гвф ^

с с с С С С С ^ V'

где Ф f™"' - приход углерода с углем, кг/ч;

- приход углерода с железосодержащим сырьем, кг/ч; Ф 1"ф - расход углерода при горении на нижних фурмах в кислороде дутья, м3/ч; ф восст _ количество углерода, которое расходуется на восстановление оксидов: Fe203 FeO, МпО, Si02, PbO, ZnO, CuO, R2Os P205, H20, сульфидов, кг/ч;

фнаугл _ количество углерода, расходуемого на науглероживание, кг/ч; фпшь _ кодичество уГлер0да) унесенного с пылью, кг/ч; ф^ф _ углерод, взаимодействующий с кислородом верхних фурм, кг/ч. Уравнение расчета основности

Задаваясь требуемой основностью образующегося шлака, определяемой как отношение (Ca0)/(Si02), с учетом того, что часть кремния перейдет в полупродукт. Уравнение основности имеет следующий вид:

^ВА[СаО\ i=i

» С7-3)

где [СаО\ - содержание СаО в i-том материале, доли; [Si02 ], - содержание Si02 в i-том материале, доли; Bj - доля сухого i-ro материала, попавшего в ванну; Р; - поток i-ro материала, кг/ч; Qf - доля Si, ушедшего в шлак;

к - количество материалов (при использовании руды, угля и флюса к=3). Уравнение расчета количества шлака

Общая масса образующегося шлака складывается из массы присутствующих в шлаке оксидов: Fe203, FeO, МпО, Si02) P205, СаО, MgO, A1203, ТЮ2, BaO, CuO, R20 и S.

т k

. (7-4)

g=1 i-l

где Gm - количество образовавшегося шлака, кг/ч;

[Эл]/г - общее содержание соединения Эл в i-ом материале, доли;

ш - число рассчитываемых компонентов шлака (т=12); Ош8 " содержание соединения Эл в шлаке. Уравнение расчета количества полупродукта

Масса образующегося полупродукта складывается из массы Fe, Мп, Si, Си, С, Р, S. Уравнение полупродукта можно записать как:

GM=G ? +GI+G Г +G f +G 'м+G * +G ?, (7.5)

где G FJ - масса железа в металле,кг; G^ - масса углерода в металле, кг;

- масса марганца в металле, кг; G® - масса кремния в металле, кг; G' - масса фосфора в металле, кг; G^ - масса серы в металле, кг; Gfu - масса меди в металле, кг.

Полученные четыре уравнения (7.2 - 7.5) являются ядром разработанной модели. При решении их, получаемые величины Ру - загрузка влажного угля, Ри - загрузка влажного флюса, Gm - количество образующегося шлака и GM — количество образующегося металла - являются исходными данными для расчета целого ряда параметров процесса жидкофазного восстановления.

Следует отметить также, что предусмотрена возможность расчета плавки нескольких видов рудного сырья и отходов и использования различных видов угля и флюса. В этом случае должны быть заданы составы каждого из видов сырья. Структура балансовых уравнений при этом существенно не изменится.