15

Расчет материального и теплового баланса плавки ферротитана

Расчет предназначен в качестве методических указаний при выполнении курсовой работы по курсу «Технология производства металлов».

Расчет может выполняться как самостоятельное задание с использованием определенных условий плавки, так и применятся при моделировании технологии плавки ферротитана с целью определения влияния исходных данных на конечные результаты плавки.

Методические указания к выполнению работы:

1. В начале расчета должны быть заданы исходные данные в виде массивов 1-5

2. Следует производить нумерацию разделов и подразделов расчета, пользоваться обозначениями, приведенными в данных указаниях

3. Для сокращения объема расчета приведенные в примерном расчете основные данные, необходимые для выполнения расчета, а также подробные пояснения и обозначения в выполняемом расчете можно не приводить.

Выбор исходных данных для расчета

В качестве исходных данных для расчета задаются составы титанового концентрата, железной руды, извести, крупки алюминиевой, ферросилиция, расход материалов и условия ведения плавки.

Расчет производится на использование 100кг титанового концентрата.

Ниже приведены принятые в примерном расчете составы материалов (массив 1-5) и условия плавки (массив 6).

Состав шихтовых материалов

Состав титанового концентрата (массив 1)

Материал	Химический состав, %,
	TiO2	FeO	Fe2O3	SiO2	MgO	CaO	S	Al2O3
Титановый концентрат	44,5	15	33,45	3	1,6	0,8	0,05	1,6

Состав железной руды (массив 2)

Материал	Химический состав, %,
	Fe2O3	SiO2	CaO	Al2O3
Железная руда	96	2	1	1

Состав извести(массив 3)

Материал	Химический состав, %,
	SiO2	CaO	n.n.n.	Al2O3
Известь	5	90	3	2

Состав крупки алюминиевой (массив 4)

Материал	Химический состав, %,
	Si	Cu	Fe	Al
Крупка Al	1	2	2	95

Состав ферросилиция (массив 5)

Материалы	Химический состав, %,
	Si	Fe	Al
FeSi	75	23	2

Условия ведения плавки (массив 6)

№ п/п	Условия плавки	Обозначение	Единица измерения	Принятое значение
1	Восстанавливается TiO2 до Ti Восстанавливается TiO2 до TiО Восстанавливается TiO2 до Ti2О3		% % %	70 15 15
2	Восстанавливается Fe2O3 железной руды и концентрата до Fe Восстанавливается Fe2O3 железной руды и концентрата до FeO Восстанавливается FeO концентрата до Fe		% % %	97 3 100
3	Восстанавливается SiO2 до Si		%	90
4	Отношение Al к Ti в сплаве		(-)	0,25
5	На 100 кг концентрата расходуется железной руды (для повышения термичности процесса) в шихту На 100 кг концентрата расходуется железной руды (для осаждения корольков) На 100 кг концентрата расходуется FeSi в шихту для осаждения корольков На 100 кг концентрата расходуется Al для осаждения корольков		кг кг кг кг кг	2 6 1 0,5 1,5
6	Из ферросилиция переходит в сплав Si Из ферросилиция участвует в восстановлении Si		% %	50 50
7	Алюминий участвует в восстановлении Алюминий переходит в сплав Алюминий окисляется кислородом воздуха		% % %	86 11 3

Примечание: Принятые в исходных данных и условиях плавки значения в %, при расчете используются в долях (например: 100% -1, 50% - 0,5, 86% - 0,86 и т.д.)

Принятые обозначения: С_i – содержание i–того компонента в долях.

М_i – молекулярный вес i–того компонента

А_i – атомный вес i–того компонента