Расчет шихты для выплавки ферросилиция марки ФС 65. расчет. 1 Расчет шихты для выплавки ферросилиция марки фс 65
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
1 Расчет шихты для выплавки ферросилиция марки ФС 65 1.1 Исходные данные Состав шихтовых материалов используемых при выплавке ферросилиция приведен в табл. 1.1. Таблица 1.1 – Химический состав шихтовых материалов
Расчет будем вести на 100 кг кварцита. Распределение оксидов в процессе плавки между сплавом и шлаком представлено в табл.1.2. Таблица 1.2 – Распределение оксидов в процессе плавки
1.2 Расчет количества восстановителя 1.2.1 Расход углерода для восстановления компонентов кварцита В качестве восстановителя в процессе плавки расходуется углерод коксика и электродной массы. В расчете принимаем, что восстановление оксидов идет по реакциям: SiO2+2C= Si+2CO (1.1) SiO2+C= SiO + CO (1.2) Fe2O3+3C=2Fe+3CO (1.3) CaO+C= Ca+CO (1.4) Al2O3+3C= 2Al+3CO (1.5) В ходе указанных выше реакций происходит не только восстановление оксидов, но и выделение кислорода. Расчеты по определению количества восстановленных оксидов и выделившегося при этом кислорода приведены в табл.1.3. Количество кислорода, высвобождаемого при восстановлении части Fe2O3 до Fe в табл.1.3 не учтено из-за его малой величины. Действительно, количество Fe2O3, восстанавливающегося до FeO равно 0,3·0,01=0,003 кг. При этом высвобождается кислорода0,003·16/160=0,0003 кг. Все величины в табл. 1.3 определены с точностью до третьего знака после запятой. В приведенном же расчете полученная величина на порядок меньше и ею можно пренебречь. Таблица 1.3. – Количество восстановленных оксидов и выделившегося кислорода из 100 кг кварцита
При определении количества восстановленных оксидов использовались данные химического состава кварцита (табл. 1.1, 1.2). Например, вычисляя количество восстановленного SiO2 до Si, учитываем, что кварцит содержит 97 % SiO2 и только 91 % его восстанавливается до Si. Составляя пропорцию 92,8 кг SiO2 – 100 % x кг SiO2 – 91 %, вычисляем, что количество SiO2, восстановленного до Si равно  Аналогично определяется количество других восстановленных оксидов. При определении количества выделившегося кислорода использовали уравнения реакций (1.1-1.5). Например, из уравнения реакции (1.1) следует, что при восстановлении 60 кг SiO2 выделяется 32 кг O2 в виде двух молекул СО, а при восстановлении 84,4480 кг SiO2 выделяется неизвестное количество кислорода, которое необходимо определить SiO2+2C= Si+2CO 60 кг SiO2 – 32 кг O2 84,448 кг SiO2 – х кг O2. Тогда  По аналогии вычисляется количество кислорода, выделившегося при окислении других оксидов и определяется общее его количество, которое составляет 47,159 кг (см. табл. 1.3). Дальнейшая задача заключается в определении количества углерода, необходимого для связывания указанного выше количества кислорода: С+ ½ О2=СО 12 кг С – 16 кг О2 x кг С – 47,159 кг О2  Таким образом, для восстановления всех компонентов, содержащихся в 100 кг кварцита, требуется  6 кг.1.2.2 Определение восстановительной способности коксика Поскольку углерод коксика расходуется не только на восстановление оксидов кварцита, но и на восстановление компонентов золы, содержащейся в коксике, необходимо определить восстановительную способность коксика (количество углерода, оставшееся в коксике после восстановления компонентов его золы). Она рассчитывается с учетом потребности углерода на восстановление оксидов золы коксика. Обычно в коксике содержится 9,3-15,5 % золы [2]. В данном примере расчета принят коксик с содержанием 10 % золы (см. табл. 1.1). Расчет восстановления золы коксика сведен в табл.1.4. Таблица 1.4 – Количество восстановленных оксидов и выделившегося кислорода из 10 кг золы кокса
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||