3.3.1 Влияние физико-химических процессов при агломерации на газодинамику слоя

Газодинамика агломерационного слоя характеризуется тем, что: с началом спекания образуются по высоте слоя зоны, отличающиеся структурой и газодинамическим сопротивлением. В результате протекания химических и физических процессов изменяется количество и состав газов при переходе из одной зоны в другую.

В результате химических реакций (окисление, восстановление железа; горение углерода; диссоциация карбонатов) суммарное увеличение объемов газа составляет 5,0%, что отражается на потери напора в процессе спекания.

Приближенная оценка влияния процессов окисления, восстановления и горения. (Расчет на 100 м3 поступающего в слой воздуха)

Допустим на окисление FeO идет 3% О2, тогда на горение пойдет 18—3= 15 м3 02. (18 - количество кислорода поступающего в слой, где горит «С»)

Из 15 м3 02 на горение:

9.5 м3 на реакцию С + 02 = С02

5.5 м3 на реакцию 2С + 02 = 2СО.

Состав продуктов горения: (соотношение содержания С0:С02 » 1:2)

N2 = 79 м3; 02 = 3 м3; СО = 11 м3; С02 = 9,5 м3

Обший объем газа:

В отсасываемом газе содержится: СО - 3%.

На реакцию восстановления идет 8 м3 СО и получается соответственно 8 м3 С02.

Объем отсасываемого газа равен:

79 м3 N2 + 3 м3 02 + 3 м3 СО + 17,5 м3 С02 = 102,5 м3.

т. е. увеличение его объема составляет 2,5%.

Диссоциация карбонатов вносит дополнительное количество С02.

При спекании А кг шихты перейдет в газ С02:

Vco = А-—------ —

1 100 100

где b - содержание флюса в сухой шихте, %; с - содержание С02 во флюсе.

Обычно в аглошихту дозируют 8-10% известняка (СаСС3) в среднем 9%. Следовательно, при агломерации из 100 кг шихты выделится:

100 0,09 0,44 = 4 кг С02

где 44% - содержание С02 в известняке

или 4 • 22,4/44 = 2м3 С02.

Удельный расход воздуха на спекание железорудных материалов составляет 700-900 м3 на 1 тонну спека, в среднем 80 м3 на 100 кг спека.

Следовательно, увеличение объема газа за счет С02, выделяемого при диссоциации известняка будет

АУСО, =8^2 =2.5%

Суммарное увеличение объема газа составит:

^Увосст + &Удисс - 2,5 4- 2,5 = 5% а состав отсасываемого газа будет равен:

N2 = 75,1%; 02 = 2,9%; СО = 2,9%; С02 = 9,1%.