Следовательно, на прямое
восстановление железа идет 95 - 4,8 = 90,2 кг/ т. При степени металлизации
доменной шихты т)мет = 40%, предполагая (с небольшой
погрешностью), что снижение расхода углерода, идущего на прямое
восстановление оксидов железа, пропорционально степени металлизации шихты,
получаем уменьшение расхода углерода: 90,2 • 0,4 = 36,1 кг/т и экономия
углерода (или что то же - кокса) составит (36,1/425) • 100 = 8,5
%.
Наряду с этим имеет место экономия
тепла за счет сокращения эндотермического эффекта реакции
восстановления низшего оксида железа углеродом (принимаем условно
восстановление свободного оксида железа), т.е. FeO + С = Fe + СО -
152,67 МДж или 12,72 МДж/кг С. При снижении расхода углерода на 36,1 кг/т
экономия тепла составит: 12,72 • 36,1 • 0,001 = 459 кДж/кг
чугуна.
В обычных условиях доменной
плавки расход тепла (рассчитанный с учетом подлинных затрат тепла на
процесс) колеблется в пределах 5,5-6,7 МДж/кг. Принимая среднее
значение - 6,1 МДж/кг, получаем экономию тепла: (459/6100) • 100 =
7,5 %. Наконец, имеется еще одна значительная причина снижения
расхода кокса - уменьшение выхода шлака за счет снижения прихода золы
с коксом. Итоговая экономия кокса пока неизвестна. Задав
ориентировочную величину экономии 15 %, получаем снижение прихода золы в
печь: 500 • 0,15 • 0,1 = 7,5 кг/т. Кроме того, не требуется вводить
флюс на ошлакование этого количества золы: 7,5 • 1,2 = 9 кг/т. Получаем
общее снижение выхода шлака: 7,5 + 9 = 16,5 кг/т.
Обычно считают, что каждый
дополнительный 1 кг шлака требует перерасхода кокса в размере 0,2 кг.
Тогда экономия кокса за счет уменьшения выхода шлака составит: 16,5 •
0,2 = 3,3 кг/т и относительная экономия
(3,3/500) • 100 = 0,7
%.
Итак, суммарная экономия кокса
составит: 8,5 + 7,5 + 0,7 = 16,7%, или, как принято считать, 4,2% на
каждые 10% металлизации шихты. Приведенный расчет является, конечно,
приближенным и позволяет получить лишь порядок искомой величины, однако он
хорошо совпадает с данными промышленных плавок (4-7 % на каждые 10 %
металлизации шихты при общей степени металлизации 10-50
%).
