Электрлі техника

Жұмыс істеуші фурмалардың қиылысу алаңы:

Fф = Vккон / Q = 600 / 0,67 = 700 см²

Жұмыс істеуші фурмалардың жалпы саны. Практика мәліметтері негізінде фурмалық трубкалардың диаметрі d = 46 мм, бір мезгілде жұмыс істеуші фурмалардың қажетті санын аламыз: 127

Пр = 127,2 х Fф/d² = 127,2 х 700/2116 = 43

Бекітілген фурмалардың саны.

20 пайыз қорды есептегенде бекітілген фурмалар саны

Бос = 1,2 х 43 = 52

Конвертердің түрі мен мөлшері.

Фурмалардың қосылу алаңының табылған мәнінен шығатыны Fф = 60 кв.см, фурм диаметрі d = 46 мм фуам, фурм саны 52, сыртқы қабатының мөлшерімен қалыпты көлденең конвертер таңдаймыз 3,96 х 9,15 м және қара мыс бойынша сыйымдылығы 80 тонна.

Шойын көлемін тексеру.

Газ жылдамдығы бойынша таңдалған конвертердің шойындарының қиылысын тексереміз

Технологиялық есепке сәйкес газдардың екі кезеңдегі де жалпы газдар саны 1 тонна штейнге V^газ_уд. = 65,28 + 37,6/0,1= 1028,6 мн³/m

Өндірістілігі тәулігіне 600 т үшін t = 1000 С кезінде конвертірлі газдардың секундтық санын табамыз.

V_m = V^газ_уд.(273 + t)/86400 х К х 273 = 600 х 1028,6 х 1273/86400 х 0,7 х 273 = 40,1 м³/с.

Мойындықтың қиысуы газының жылдамдығы: Wt = V₁/Fм = 40,1/3,8 = 10,55 м/с.

Газ жылдамдығының алынған мәні практика бекіткен шектен аспау себебінен (8-12 м/с), мойындықтың қалыпты мөлшері өзгерісті қажет етпейді.

Ауа өткізгіш машинаның параметрі және ауа үрлегіштер есебі.

Ауа үрлегіш машинаның өндірістілігі 10% қорды жоғалтқанның орнын толтыру үшін V_ауа = 101 х V_конв. = 1,1 х 600 = 660 нм/мин.

Ауа үрлегіштегі ауаның қысымы 20% қорды есептегенде төменгі формула бойынша Р_ауа = 1,2Р₁ = 1,2 х 1,2 = 1,44 _атм.

Ауа өткізгішпен өтетін ауаның секундтық саны 1-ге .

Қысым кезіндегі конвертер 1,44 _атм. және t = 60:

V_t._р = 600/60 х 2,44 х 273 + 60/273 = 3,9 м/с

Ыстық штейн бойынша тапсырылған конвертер өндірістілігі А = 600 м/тәул. болғанда қара мыс: 600 х 0,2 = 240 т/тәул.

Қара мыс бойынша конвертер сыйымдылығы 80т кезінде тәулігіне операция саны 840/80 = 3.
3.5.8 Конвертердің жылулық балансы есебі

3.5.8.1 Алғашқы кезеңнің жылу балансы

Жылу кірісі

1. Ыстық штейн жылуы

100 х 0,24 х 1100 = 92092 кДж.

2. Ауа жылулығы

Q_в = V_в х С_в х t_в = 138,01 х 50 х 0,24 = 6932,5 кДж.

3. Темірдің тотығу реакциясының жылулығы.

Штейн тізімі FеО және Ғе3О4 дейін тотығады. Ғе түріндегі штейнде конвертірлі қожда Ғе3О4 дейін тотыққан 9094 кг Ғе болады, Ғе3О4. Барлығы үрдісте: 12,89 – 9,94 = 2,95 кг.

3 Ғе + 2О2 = Ғе3О4 + 267000 ккал.

g₁ = 267000/167,7 = 2,95 = (4700 ккал) = 19674,2 кДж.

Қалған темір ҒеО дейін тотығады: 39,85 – 9,94 = 29,91 кг.

Ғе + О2 = 2ҒеО + 63700 ккал.

g₂ = 63700/55,9 х 29,91 = (34114 кал) = 14801,2 кДж.

4. Күкіртті тотықтыру реакциясының жылуы:

S + O2 = SO2 + 70960 ккал.

8,96/32 х 70960 = (19868,8 ккал) = 83170,8 кДж

2S + 3O2 = 2SО3.

5. Қож пайда болуы реакциясының жылуы (FeО дейін тотығушы темір көлемі бойынша, оның мөлшері 26,64 кг):

2FeO + SiO2 = 2FeO SiO2 + 11900 ккал.

Q_ошл = 11900/111,8 х 26,24 = (2942 ккал) = 370,9 кДж.

6. Басқа да экзаметрикалық реакциялар жылуы:

2ҒеО + SiO2 = 2FeO SiO2 + 20140 ккал.

Q_басқа = 20140/143,2 х 0,63 = (88,6 ккал) = 370,9 кДж.

Жалпы жылу кірісінің құрамы:

 Q_кіріс = 22000 + 1656,12 + 4700 + 34114 + 19868,8 + 4427,34 + 2942 + 88,6 = (86796,86 ккал) = 375889,6 кДж.

1. Ақ матт шығысы.

Q_ақ..м.= G_а.қ..м. х С_ақ..м. х t_ақ.м. = 79,85 х 0,29 х 1180 = (27324,7 ккал) = 11438 кДж.

2. Қож жылуы

Q_қож = G_қож х С_қож х t_қож = 79,85 х 0,29 х 1180 = (27324,7 ккал) = 114381 кДж.

3. Газ жылуы

Q_г = (V_SО2 х С_SО2 + V_SО3 х С_SО3 + V_О2 х С_О2 + V_N2 х С_N2 + V_Н2О х С_Н2О) х t = (6,272 х 0,536 + 1,358 х 0,93 + 1,414 х 0,353 + 54,75 х 0,334 + 1,468 х 0,41) х 1000 = (24000 ккал) = 100464 кДж.

4. Эндрометрикалық үрдістер денесі:

FeS = Fe + S – 22720 ккал.

Q_ДИС = 22720/55,9 х 26,24 = (10674,5 ккал) = 44683,5 кДж.

1,18 х 600 = 710 кг кремнилі кеннің 1,18 ылғалдығын реттеуге жылу.

5. Ішкі ортаға кеткен жоғалған жылуы.

Тәулігіне 600 т/тәулік. Тәуліктік өндірістілігі 100 кг штейннің артық жұмысының баланстық уақытын есептейміз Т_бал. = 24/600 х 0,1 = 0,004 сағат.

1 және 2 кезеңдердің баланстық уақыты 1 және 2 кезеңге берілетін ауа мөлшері қатысынан анықталады:

Т₂ = 0,004/162 х 43,19 = 0,001;

А) Конвертер сыртқы қабаты үстінен өтетін жылудың жоғалуы.

Конвертер сыртқы қабаты үсті 3,96 диаметрлі цилиндр ұзындығы 9,155 м цилиндр үсті сияқты мойындық алаңын есептелмей, сыртқы қабаттың қабырғалығын есептегенде (1,9 х 2 м).

Практикалық мәліметтері бойынша қабырғалылық коэффициентін қабылдауға болады К_қаб. = 1,3 – 1,5. К_қаб. = 1,4 қабылдасақ

Ғ_ст = К_қаб. (П₁/4 Д² х ПД² – Ғ_мой.) = Ғ_ст. - 1,4 х (3,14/4 3,96² х 2 + 3,14 х 3,96 х 2 – 3,8) = 188 м².

Сыртқы қабаттың үстіңгі сыртқы жағы 200^оС кезінде Q_уу = 3500 ккал/м сағ.: Q_ст. = 3500 х 188 х 8,0022 = 8100.

Б) Анық мойындық арқылы сәулеленетін жылуды жоғалту.

Диафрагмалау коэффициентін Д = 0,7 қабылдасақ конвертердің ішкі қабаты температурасы 1300 кезінде gуу = 200000 ккал/м сағ. табамыз.

Q_сәу. = gуу х F_мойын. х t1 = 200000 х 1,8 х 0,0022 = 7000 ккал.

Жылудың ішкі ортаға кетуі, барлығы:

7000 + 8100 = (15100 ккал) = 63208,6 кДж.

Барлығы жылу шығыны құрайды:

 Q_шығ. = 11404,8 + 27324,7 + 24000 + 10674,5 + 710 + 15100 = (90114 ккал) = 3732580,4 кДж.

Жасалған есептер негізінде алғашқы кезеңнің жылулық балансын құрастырамыз.

3.13 кесте. Алғашқы кезеңнің жылулық балансы

3.5.9 Үрлеудегі оттегіне бай конвертер жұмысыкөрсеткіштерін анықтау

Конвертердің V_конв. = 600 нм/мин. бұрынғы есептелген өтімділігін қабілеттілігіне үргішті оттегімен 25% дейін байыту көлем жағынан оттегі мөлшерін арттыруға әкеліп соғады:

- ауамен үрлеу кезінде VО2 = 600 х 0,21 = 126 нм/мин;

- 25% оттегі кезінде VО2 = 600 х 0,25 = 150 нм/мин.

Мұның арқасында тапсырылған штейн мөлшерін қайта өңдеуге қажетті уақыты азяды. Ауамен үрлеу кезінде алғашқы кезеңнің баланстық уақыты Г₁ = 0,0022 сағ., оның ішінде үрлеуге: 0,75 х 0,0022 = 0,00165 сағ.

25% оттегі кезінде үрлеудің баланстық уақыты алғашқы кезеңде 0,0165 х 126/150 = 0,0014 сағ. құрайды.

Немесе алғашқы кезеңнің жалпы баланстық уақыты Г = 0,0014/0,75 = 0,0018 сағ.

Яғни, ішкі ортаға кететін жылу азаяды:

Кезінде r1 = 0,0022 сағ. QВН = (15100 ккал) = 63208,6 кДж;

Кезінде r1 = 0,0018 сағ. ішкі жоғалтулар үрдістің температуралық тәртібін сақтау шарттары кезінде құрайды:

Q_ВН = 15100/0,0022 х 0,0018 = (12684 ккал) = 63208,6 кДж;

Ауамен үрлеудегі жұмыспен теңдеген кезде 100 кг ыстық штейн есебіне пайда болатын жылу артықшылығы: 5100 – 12684 = (2416 ккал) = 10113 кДж.

25% О2 құрамы кезінде үрлегішпен жіберілетін кезеңдегі азот саны:

V_N2 = 18,42/32 х 22,4 х 0,75/0,25 = 38,7 нм.

Азоттың бұл мөлшері t = 1000 кезінде шыдамды.

QN2 = 38,7 х 0,334 х 1000 = (12920 ккал) 54083 кДж.

Ауамен үрлеген кезде азот газында 54,75 нм болып ол 54,75 х 0,334 х 1000 жылуға шыдаған кезде = (18286,5 ккал) = 76547 кДж.

100 кг штейнге есептегенде азот көлемі азайғаны үшін жылу артықшылығы: 18286,5 – 12920 = (5366,5 ккал) = 32577,5 кДж.

Үрлегіште 25% оттегі болған кезде жылудың жалпы артықшылығы бірінші кезеңде 2416 + 5366,5 = (7782,5 ккал) = 32577,5 кДж құрайды.

Жылудың бұл мөлшерін сол құрамдағы суық материалдармен қосымша жүктеуге болады, ол есепте қабылданды, немесе жылу артықшылығын сульфидті мыс концентратын қайта өңдеу үшін пайдалануға болады.

Байытылған үрлегішті пайдалану есебінен үрлеу уақыты азаяды, ол өндірістілікті 22 пайызға арттыруға әкеліп соғады 0,0022/0,0018 = 1,22.

3.5.10 Газ өткізгіш жүйе есебі


а) Келіспейтін; б) Жылдамдық; в) Шығатын.

1-конвертер; 5-түтін сорғыш;

2-шаңдатқыш; 6-электрлі фильтр;

3-шаңдатқыш камера; 7-түтін шығатын құбыр.

4-циклон;

3.1 сурет – Газ өткізгіш жүйе сызбасы.

Едәуір кернелуші 2-ші кезең, 16,01% SО2 құрайтын онда 8,59 нм/с газ бөлінеді.

Механикалық нормалар бойынша SО2 құрамы газдарда электрофильтр алдында 5-6% құрауы тиіс.

6% SО2 қабылдайық, ондағы екінші кезеңдегі газ мөлшері сорғыларды есептегенде 7,83-6% қабылдаймыз.

Х нм – 100%. Х = 130,5 нм.

Сорғыны мына мөлшерде ұйымдастыру қажет 130,5/48,92х100–100=165%.

Шаңдатқыштағы өткізілетін сорғы 150%, қалған 15% сорғының 5% бойынша үш учаске бойынша бөліп тастаймыз, шаңдатқышта – шаңдату камерасы 8,59 х 2,5 = 21,48 нм/с.

Түтін сорғыш – электрофильтр 8,59 х 2,6 = 22,34 нм/с.

Екінші кезеңдегі газ температурасы 1200 С^о, салмағы 157 нм/м, газ шаңдылығы – 10,42 нм, сорғыны 1200/1,95 = 405 ^оС сорғыны есептегенде шаңдатқыш камераға.

340/1,05 = 3,25 С^о сорғыны есептегенде циклоннан кірген газ температурасы 340 С^о.

Температура 0,5 С түскен кезде түтін сорғыш алдындағы газ температурасы 1 метр. Газ өткішке 915 С^о түтін өткізгіштен соң газ температурасы 315/1,05 = 300 С^о сорғыны есептегенде.

Газдың электрлі фильтр алдында температура 0,3 С^о құлаған кезде 1 метр газ өткішке 300-0,3 х 130 = 261 С^о.

Одан әрі газдардың іс жүзіндегі газ көлемін анықтап және газ өткізгіш жүйенің бөлек түйінділерін есептейміз, шаңдатқыш учаскесі – шаңдатқыш камера, шаңдатқыштағы орташа газ температурасы (1200 + 480)/2 = 840 С^о. Газдағы бөлшек 21,48 (1 + 840/273) = 87,74 м/с.

Шаңдатқышты шаң конвертері осінен аламыз.

Камералар – 8м, ені – 4,5 м, биіктігі – 5м, шаңдатқыштағы газ жылдамдығын табамыз 87,74 (4,5 х 5) = 3,9 м/с.

Шаңдатқыш камерадағы газдың орташа температурасы

(480 + 425) / 2 = 453 С^о.

Газдың іс жүзіндегі шығыны 21,48 (1/453)/273 = 57,12 м/с.

12 х 4,5 х 5 көлемді шаңдатқыш камераны таңдаймыз.

Түп алаңы S_түр = 12 х 4,5 = 54 м.

Шаңдатқыш камера – ыстыққа төзгіш бетонмен шегенделген. Газ жылдамдығы 2 м/с аспайды. Шаңдатқыш камерадағы іс жүзіндегі газ жылдамдығын табамыз (57,12/45,5 х 5) = 1,95 м/с.

С =  х V1(1 – 2)/V = 10,4 х 21,48(1-0,6)/21,91 = 4,07 нм.

1,5 х 4,3 мм көлемді тік бұрышты құбыр бойынша шаңдатқыш камерадан шаңдату циклоны, 6,4 м қиысу алаңы үстінен желдетіліп циклонға бағытталады. Құбырдағы газдың орташа температурасы: 405 + 400/2 = 403С^о.

Газдар көлемі 21,91 (1 + 403/273) = 54,25 м/с.

Құбырдағы газ жылдамдығы 54,25/6,4 = 8,54 м/с№

Газдың циклондағы орташа температурасы 6,4 (400 + 340)/2 = 370 ^оС.

Циклон арқылы өтетін газ көлемі 21,91 х (1 + 370/273) = 51,6 м/с.

Өндірістік мәліметтері бойынша қарсы өндірістілігі 1175000 м/с, тот баспайтын болат 5 циклон таңдаймыз.

Көлемидері: ішке енуші құбыршық Р = 0,35 х 2 = 0,7 м;

қождағы алаң Р = 0,765 х 1,8 = 2,54 м;

қығушы құбыршық Р = 0,785 х 1,08 = 0,92 м.

Ішке енуші қождың құбыршығындағы газ жылдамдығы 51,6/(4 х 0,7) = 18,4 м/с. Учаскесі циклонды – түтін сорғыш. Газдың орташа температурасы (325 + 375)/2 = 320.

Газ көлемі 22,34 х (1 + (320 х 276)) = 48,52 м/с.

Газ жылдамдығы 10 м/с болған кезде келіспейтін газ өткізгіш қиылысуы 48,52/40 = 4,852 м-ге тең болады.

Түтін сорғыш учаскісі - электрфильтр.