Определение количества кислорода шихты, отнятого водородом при восстановлении.

В процессе восстановления окислов каждый моль отнимает 0,5 моля кислорода , тогда:

Для определения количества кислорода, отнятого водородом, необходимо определить водород, израсходованный на восстановление. В расчете принято, что в восстановительных процессах участвует от всего поступающего в доменную печь водорода . Остальные водорода уходят в колошниковый газ, тогда

где: - количество водорода, переходящего в колошниковый газ,

Источниками в доменной плавке являются: дутье, кокс, гидратная вода и природный газ, тогда

где: - количество водорода, вносимого в печь влажным дутьем, расходуемым на сжигание углерода кокса, ;

- водород, вносимый в печь коксом, ;

- водород, вносимый в печь гидратной водой при ее частичном разложении, ;

- водород, вносимый в печь природным газом, .

а) определение количества водорода, вносимого в печь влажным дутьем, расходуемым на сжигание углерода кокса. Объем влажного дутья, потребного для сжигания доходящего до фурм углерода

;

где: - масса углерода кокса, ;

- масса углерода, затраченного на прямое восстановление, ;

- масса углерода в чугуне,

При прямом восстановлении на каждый атом кислорода расходуется один атом углерода, как например, по реакции , т. е.

где: - масса кислорода, отнимаемого у шихты прямым путем,

Для упрощения расчета принято, что соотношение величин и можно отнести и к кислороду, который находится в двуокиси углерода флюса и летучих, т. е. половина кислорода флюса не принимает участия в восстановительных процессах, тогда:

Подставим полученное значение в формулу для определения количества влажного дутья.

Во влажном дутье содержится влаги

Тогда масса водорода, образующегося при разложении влаги дутья, будет равна

Во влажном дутье содержится сухого дутья

В сухом дутье содержится:

Кислорода:

Азота:

Масса сухого дутья, потребного для сжигания кокса

Масса влажного дутья, потребного для сжигания кокса