Расчёт шихты с использованием металлоконцетрата

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 11Следующая ⇒

Химический состав чугуна, принимаемый на основании опытных данных представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Состав чугуна

Расход сухого кокса без выноса составляет 434 кг.

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Химический состав шихтовых материалов доменной плавки с металлоконцентратом

Определяется масса элементов в чугуне:

М_i = М_чугуна [ i ], (2.1)

где [ i ] – содержание в чугуне элементов (здесь и далее в долях единицы).

М_{Fe чугуна} = 1000 ∙ 0,957 = 943,6 кг;

М_{Mn чугуна} = 1000 ∙ 0,0057 = 5,7 кг;

М_{Si чугуна} 1000 ∙ 0,0055 = 5,5 кг.

Расход рудной смеси:

а) масса золы кокса:

М_{з. к.} = М_кокса∙[А]_кокса, (2.2)

где [А]_кокса – содержание в коксе золы, кг

М_{з. к.} = 434∙0,104 = 45,10 кг;

б) вносится железа золой кокса:

М_{Fe з.к.} = М_{з. к.}∙[Fe]_з.к., (2.3)

где [Fe]_з.к. – содержание железа в золе кокса, кг.

М_{Fe з.к.} = 45,1 ∙ 0,0851 = 3,08 кг,

где 0,0851 - содержание железа в золе кокса, доли ед.;

в) в соответствии с составом шихтовых материалов и опытными данными выход шлака составляет 378 кг/т, с содержанием FeO 0,37 %;

г) переходит железа в шлак:

, (2.4)

М_{Fe шлака} = 378 ∙ 0,0037 ∙ 56/72 = 1,09 кг,

где 56 - атомная масса железа; 72 - молекулярная масса FeO;

д) должно быть внесено железа рудной смесью:

М_{Fe р.с.} = М_{Fe чугуна} + М_{Fe шлака} – М_{Fe з.к.}, (2.5)

М_{Fe р.с.} = 957,0 + 1,09 – 3,8 = 957,3 кг;

е) расход рудной смеси:

, (2.6)

кг;

ж) расход рудной смеси с учётом выноса в колошник (принимаем вынос равным 2%, он определяется качеством шихтовых материалов, технологией доменной плавки и изменяется от 1 до 10%) составляет:

, (2.7)

кг.

Расчёт количества шлакообразующих приведён в таблице 2.3.

М_{i р.с.} = M_р.с.∙[ i ]_р.с., (2.8)

М_{i з.к.} = M_з.к.∙[ i ]_з.к.; (2.9)

М_{i шлакообр.} = М_{i р.с.} + М_{i з.к.}. (2.10)

Таблица 2.3 - Количество шлакообразующих

Израсходовано кремнезема на Si переходящий в чугун (по реакции SiO₂ +2C = Si +2CO):

, (2.11)

В шлак переходит кремнезема:

, (2.12)

= 180,0 – 11,79 = 168,21 кг.

Основность шлака:

, (2.13)

.

Количество серы в шлаке:

а) вносится серы материалами шихты:

М_{S шихты} = М_р.с.∙[S]_шихте + М_кокса∙[S]_кокса, (2.14)

М_{S шихты} = 1635,0 ∙ 0,0002+434,0 ∙ 0,0176 = 7,96 кг;

б) принимаем, что в шлак переходит 85% серы, т.е.:

М_{S шлака} = М_{S шихты}∙0,85, (2.15)

М_{S шлака}= 7,96 ∙ 0,85 = 6,77 кг.

Количество МnО в шлаке:

а) поступает в печь марганца:

М_Mn = М_р.с.∙[Mn]_р.с. + М_з.к.∙[Mn]_з.к., (2.16)

М_Mn = 1154 ∙ 0,00247+231 ∙ 0,00046+311 ∙ 0,0563+45,1 ∙ 0,0071=12,67 кг;

б) степень восстановления марганца в зависимости от химического состава чугуна составляет 45–78%.

Степень восстановления марганца составляет:

, (2.17)

;

в) в шлак (в виде МnО) переходит марганца шихтовых материалов:

М_{Mn в шлак} = М_Mn – M_{Mn чугуна} – М_{Mn в газ}, (2.18)

М_{Mn в шлак} = 12,67 – 5,7 = 6,97 кг;

г) количество МnО в шлаке:

, (2.19)

Количество FeO в шлаке:

, (2.20)

Химический состав шлака предоставлен в таблице 2.4.

Пересчитываем полученный состав шлака на три компонента (СаО, SiO₂ и Аl₂О₃), наносим этот состав шлака на соответствующие диаграммы (плавкости, вязкости и температур плавления) и проверяем физические свойства шлака.

Проверка содержания серы в чугуне:

М_{S в чугуне} = М_{S шихты} ∙ h_{S в чугун}, (2.21)

М_{S в чугуне} = 7,96 ∙ 0,09 = 0,720 кг или 0,045%.

Содержание серы не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,05%).

Таблица 2.4 – Характеристика шлака

Проверка содержания фосфора в чугуне:

М_{Р в чугуне} = М_р.с.∙[P]_р.с. + М_з.к.∙[P]_з.к., (2.22)

М_{Р в чуг}= 1154 ∙ 0,00022 + 311 ∙ 0,0012 + 231 ∙ 0,00017 + 45,1 ∙ 0,00327 = 0,8 кг  или 0,07%.

Содержание фосфора не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,08%).

Окончательный состав чугуна (на величину разницы в содержании фосфора в окончательном и заданном составах изменить содержание углерода) приведен в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Химический состав полученного чугуна

Расход влажного (2% Н₂О) кокса с учётом выноса составит:

 , (2.23)

Расход шихтовых материалов приведен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Расход шихтовых материалов

Количество влаги шихтовых материалов и пыли, выносимых из доменной печи, равно:

М_выноса = 2119,38 – 2069,0 = 50,38 кг. (2.24)

Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с использованием металлоконцентрата на 1 тонну чугуна предоставлен в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата на 1 тонну чугуна

 Таблица 2.8 - Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата в подачу

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология