Есмурат Сариев. В металлургии и ряде других отраслей техники используют
 Скачать 117.74 Kb.
|
|
2 РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА 2.1 Исходные данные В соответствии с заданием на выполнение курсовой работы задаемся видами шихтовых материалов, их составом (табл. 1-2) и условиями проведения плавки. Сумма компонентов в шихтовых материалах должна быть равна 100 %. Таблица 1 – Химический состав шихтовых материалов
Таблица 2 – Химический состав передельного ферросиликомарганца
Для проведения расчета необходимо знать распределение основных элементов между продуктами плавки: металл, шлак и газы, которые принимаются на основании практических данных (табл. 3). Для упрощения расчетов примем, что электроды состоят только из углерода и полностью переходят в сплав. Также принимаем, что все элементы ферросиликомарганца кроме кремния переходят полностью в металл. Таблица 3 – Распределение элементов
В условия расчёта включены также дополнительные требования к составу получаемого металла и шлака, расход электродов на расчетное количество шихты, угар восстановителя, доля различных восстановителей в смеси и др. Дополнительные условия: Основность шлака CaO/SiO2 1,8 Окислится кремния кислородом воздуха 5% Расход графитированных электродов 0,03 кг Соотношение шлака и руды 50/50 2.2 Расчет шихты Расчет ведем на 100 кг рудно-шлаковой смеси. Для начала найдем среднее содержание рудно-шлаковой смеси из заданного условия соотношения руды и шлака 50/50, % MnO 70,2 · 0,5 + 4,68 · 0,5 = 37,440 MnO2 0,00 · 0,5 + 69,94 · 0,5 = 34,9700 SiO2 24,36 · 0,5 + 8,89 · 0,5 = 16,625 Al2O3 2,23 · 0,5 + 0,78 · 0,5 = 1,505 Fe2O3 0,51 · 0,5 + 3,13 · 0,5 = 1,820 CaO 1,34 · 0,5 + 3,48 · 0,5 = 2,410 MgO 1,32 · 0,5 + 1,49 · 0,5 = 1,405 P2O5 0,02 · 0,5 + 0,16 · 0,5 = 0,090 S 0,02 · 0,5 + 0,03 · 0,5 = 0,025 ППП 0,00 · 0,5 + 7,42 · 0,5 = 3,710 2.2.1 Расчет количества восстановителей Изм. Лист № документа Подпись дата Лист 11 КР 050709 06 – 0067 На восстановление 100 кг рудно-шлаковой смеси потребуется кремния
С учетом окисления кремния кислородом воздуха 5% и перехода его в металл 3 % необходимо кремния, кг: 10,399 / (1 – 0,05 – 0,03) =11,238 Для восстановления смеси состоящей из 50 кг марганцевой руды и 50 кг шлака потребуется ферросиликомарганца 11,238 / 0,2631 = 41,149 кг На окисление кремния ферросиликомарганца воздухом потребуется кислорода 41,149 · 0,2731 · 0,08 · 32 / 28 = 0,642 кг 2.2.2 Расчет количества извести В шлак перейдет кремнезема от окисления кремния силикомарганца 41,149 · 0,2731 · 0,97 · 60 / 28 = 23,359 кг из руды и марганцового шлака 100 · 0,166 = 16,625 кг Итого в шлак перейдет кремнезема 24,288 + 15,825 = 40,113 кг. При заданной основности шлака, равной 1,95 потребуется извести:  2.3 Расчет количества и состава металла Из марганцевого шлака, руды и электродов в состав металла перейдет, кг: Mn 37,440 · 0,43 · 55 / 71 + 34,970 · 0,43 · 55 / 87 = 21,977 Fe 1,820 · 0,9 · 112 / 160 = 1,147 S 0,025 · 0,15 = 0,004 С (с электродов) = 0,030 P 0,090 · 0,60 · 62 / 142 = 0,024 ∑ = 23,181 Из ферросиликомарганца в состав металла перейдет, кг: Mn 41,149 · 0,6233 = 25,648 Fe 41,149 · 0,09969 = 4,102 Si 41,149 · 0,2731 · 0,03 = 0,337 С 41,149 · 0,0034 = 0,140 S 41,149 · 0,00017 = 0,007 P 41,149 · 0,00034 = 0,014 ∑ = 30,248 Результаты проведенных расчетов сводятся в таблицу 4 и находится состав и количество металла. Таблица 4 – Состав и количество металла
* - электрод 2.4 Расчёт состава и количества шлака Из состава марганцевого шлака и руды в шлак перейдут следующие оксиды, кг: SiO2 16,625 Al2O3 1,505 Fe2O3 1,820 · 0,1 = 0,182 CaO 2,410 MgO 1,405 MnO (37,440 + 34,970 · 71 / 87) · 0,47 = 34,010 S 0,025 · 0,15 = 0,004 P2O5 0,09 · 0,3 = 0,027 Итого 56,168 Из состава ферросиликомарганца в состав шлака перейдет, кг: SiO2 41,149 · 0,2731 · 0,97 · 60 / 28 = 23,359 кг Для упрощения расчета условно принимается, что все оксиды в составе извести полностью перейдут в состав шлака, кг: SiO2 74,888 · 0,0173 = 1,296 Al2O3 74,888 · 0,0059 = 0,442 Fe2O3 74,888 · 0,0007 = 0,052 CaO 74,888 · 0,960 = 71,892 MgO 74,888 · 0,0049 = 0,367 P2O5 74,888 · 0,00008 = 0,006 S 74,888 · 0,00010 = 0,007 Итого = 74,063 Результаты проведенных расчетов сводятся в таблицу 5 и находится состав и количество шлака. Таблица 5 – Состав и количество шлака
Кратность шлака 153,589 / 55,430 = 2,875 Основность шлака СaO / SiO2 74,302 / 41,279 = 1,8 2.5 Расчет количества газов, пыли и улета Газы и пыли выделяющиеся из марганцевого шлака и руды, кг: Mn 37,440 · 0,10 · 55 / 71 + 34,970 · 0,10 · 55 / 87 = 5,111 ППП = 3,710 S 0,025 · 0,7 = 0,018 Р 0,09 · 0,1 · 62 / 142 = 0,004 Итого = 8,842 кг Газы и пыли выделяющиеся из состава извести, кг: ППП 74,888 · 11,02 / 100 = 0,825 Таблица 6 – Состав и количество газов и пыли
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||