(на 1 кг) (теплоемкость - 1,05
кДж/кг • К): 1 • 1,05х х(720-20) = 735 кДж. Тепло, оставляемое в печи
газом-восстановителем (теплоемкость газа 1,5 кДж/м3 • К):
(1200/1000) • 1,5(800-300) = 900 кДж.
С учетом потерь и возможного
(небольшого) развития эндотермических реакций газ-восстановитель
обеспечивает тепловые потребности процесса. С учетом неучитываемых в этом
расчете процессов (конверсия природного газа и т.д.) можно считать, что на
1т губчатого железа расходуется 300-350 м3 природного
газа.
Получение жидкого металла '
Эти процессы в настоящее время
проходят стадию промышленного освоения. Проведем ориентировочный
расчет расхода топлива на процесс получения жидкого металла при
использовании сырой неподготовленной мелкой руды и в качестве
источника тепла и восстановителя недефицитного угля. В этом случае оксиды
железа восстанавливаются только прямым путем, отходящий газ состоит только
из СО (в отсутствие источников водорода). Топливо сжигается в потоке
холодного дутья, состоящего из 100 % кислорода, температура отходящих
газов 1500 °С.
I. Расход углерода на восстановление и
науглероживание металла:
Fe203 -f ЗС = 2Fe + СО - 4240 кДж/кг
Fe. *
На 1 кг металлического железа
36/112 = 0,321 кг С. При содержании в жидком металле 95,5 % Fe и 4,5 % С:
расход углерода на восстановление 955 • 0,321 = 307 кг; расход углерода на
науглероживание металла 45 кг; суммарный расход углерода 307 + 45 =
352 кг/т металла.
II. Расход тепла на восстановление и расплавление
(на 1 кг металла):
тепло прямого восстановления:
4240 • 0,955 = 4051 кДж; тепло жидкого металла 1176 кДж; тепло жидкого
шлака (принята энтальпия шлака 1680кДж/кг).
Бедная руда (окисленные
кварциты, содержащие 30%Fe; 42,9%Fe2Os; 50%S\OJ:
14
