Металлургиялық өндірісінің технологиясы-1 пәні бойынша тәжірибелік сабақтар

1-тақырып. ДОМНАЛЫҚ БАЛҚЫТУДЫҢ ШИКІЗАТ МАТЕРИАЛДАРЫ

1. Темір кендері.

2. Домналық балқытудың отындары.

3. Домналық балқытудың флюстері.

мұндағы: CaO, MgO, SiO₂, Al₂O₃ – кендегі сәйкес тотықтардың мөлшері, %.

В < 1 – болғанда кен қышқылды бос жынысқа, В > 1 – болғанда қышқылды жынысқа ие болады. Егер В = 1 болса, онда кеннің бос жынысын өзіндік қорытпа деп атайды (пустая порода руды называется самоплавкой). Кейбір темір кендерінің химиялық құрамы 1.1.1-кестеде келтірілген.

1-мысал.

Теміртастағы темір мөлшері 57% құрайды. Бос жыныстың мөлшерін анықтаңыз.

ШЕШУІ:

Қызыл теміртастағы гематит мөлшерін анықтаймыз:

Fe₂O₃ = (57  160):112 = 81,4%.

мұндағы: 160 – Fe₂O₃молекулалық салмағы, г/моль;

112 – молекуладағы Fe₂O₃ темірдің екі атомының салмағы, г/моль.

Бос жыныстың мөлшері тең болады:

100 – 81,4 = 18,6%.

2-мысал.

Құрамы келесідей [C] = 4%; [Si] = 0,8%; [Mn] = 0,7%; [S] = 0,04%; [P] = 0,2% 56% Fe тұратын 1т шойындағы гематитті кен шығынын анықтаңыз.

ШЕШУІ:

Бірлік шойынға темірлі кеннің шығыны темір балансы бойынша анықталады

Р  Fe_общ = Ч  [Fe],

мұндағы Р – т/т шойынға кеннің шығыны;

Fe_жалпы –кендегі темір мөлшері %;

[Fe] – шойындағы темір мөлшері %.

1. шойындағы Fe мөлшерін анықтаймыз:

Fe_ч = 100 – [C] – [Si] – [Mn] – [S] – [P] = 94,26%.

2. Онда кен шығыны құрайды:

Р = 94,26 : 56 = 1,68 т/т шойын.

1.1.1-кесте

Темір кендері мен концентраттарының химиялық құрамы

Материал аты	Feобщ	FeO	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	MnO	P2O5	S	TiO2	V2O5	ппп
1.Оленегор концентраты	60,07	20,20	14,33	0,58	0,59	0,41	0,09	-	0,08	-	-	0,24
2.Ено-Ковдов	62,0	18,64	1,05	2,46	1,05	7,74	0,30	0,46	0,02	0,32	-	-
3.Кировоград конц-т	65,0	20,84	8,29	0,22	0,55	0,35	0,13	0,01	0,01	-	-	-
4.Тульск кені	45,5	0,46	19,6	2,94	0,59	0,39	0,30	0,15	0,12	-	-	10,96
5.Лебединск кені	55,88	9,87	9,15	3,81	1,26	0,40	0,46	0,24	0,19	0,15	-	5,64
6.Яковлев кені	59,9	0,88	5,42	2,50	1,77	0,40	-	0,05	0,04	-	-	4,35
7.Криворож конц-т	58,96	22,78	15,10	0,59	0,41	0,82	0,02	0,07	0,01	-	-	0,6
8.Криворож кені I	54,65	0,86	16,99	3,63	0,57	0,23	0,28	0,14	0,05	-	-	-
9.Криворож кені II	57,0	1,98	15,60	2,80	0,44	0,20	0,27	0,09	0,05	-	-	-
10. Керчен концентраты	43,5	-	13,80	3,52	1,9	0,68	2,7	2,70	0,02	0,17	0,14	14,23
11.Высокогор конц-т	58,07	20,0	8,08	2,30	3,10	1,80	1,0	0,17	0,05	-	-	3,0
12.Лебежин конц-т	58,70	23,0	8,21	3,10	3,27	2,12	0,31	0,33	0,07	-	-	1,19
13.Качканар конц-т	63,0	28,67	4,49	1,54	1,53	2,21	0,22	0,04	0,02	2,23	0,48	0,43
14.Соколов-Сарыбай кені	53,6	20,87	12,54	3,38	5,41	3,65	0,14	0,193	0,18	0,24	0,10	0,444
15.Соколов-Сарыбай концентраты	65,0	25,0	4,60	1,63	1,51	0,85	0,12	0,07	0,87	0,11	0,10	2,23
16.Карачар концентраты	65,0	28,58	4,93	2,0	0,94	1,30	0,25	0,04	0,10	0,08	0,20	3,53
17.Лисаков концентраты	60,0	20,0	7,89	5,26	0,60	0,50	0,30	1,70	0,02	0,10	0,15	-
18.Мандыбаш конц-т	59,1	25,05	7,38	2,40	3,64	1,86	0,56	0,17	0,48	-	-	1,74
19.Коршунов концентраты	61,0	22,0	4,70	3,39	1,56	4,44	0,17	0,25	-	0,38	0,12	0,29
20.Караджальск концентрат	50,0	23,4	17,57	3,60	3,36	1,76	0,77	0,10	0,47	-	0,045	3,55
21.Большой ктай (конц-т)	47,0	15,0	26,5	0,92	1,10	1,84	1,75	1,13	0,38	-	0,04	0,91
22.Магнитогор концентраты	58,4	24,0	8,97	3,70	4,70	0,90	0,10	0,05	0,88	-	-	-

3-мысал.

Екі кен (а) және (б) берілген. Әрбір кендегі темірден тұратын минералдардың пайыздық мөлшерін анықтау, егер химиялық талдау мәліметтері бойынша (а) кенде Fe_общ = 46,0%, FeO = 13,0% болса, ал (Б) кенінде: Fe_общ = 50,4%, FeO = 23,0%.

ШЕШУІ:

FeO байланысқан темір мөлшері

а) Fe_FeO = 56  FeO/72 = 56 13,0/72 = 10,11%,

б) Fe_FeO = 56  FeO/72 = 56 23,0/72 = 17,89%.

(а) кені

Тотығу коэффициенті

К = Fe_жалпы / Fe_FeO = 46,0/10,11 = 4,55 > 3, демек (а) кенінде Fe₂O₃ және Fe₃O₄ минералдар болады, яғни барлық FeO Fe₃O₄ –да байланысқан.

Fe₃O₄ мөлшері

Fe₃O₄ = 232  Fe_Fe3O4 /72 = 232  13/72 = 41,89%.

Fe₂O₃ жалпы мөлшері

Fe₂O_3 = 160(Fe_жалпы – 56 FeO/72)/112 = 160(46 – 5613/72)/112 = 51,27%.

Fe₃O₄–да байланысқан Fe₂O₃ мөлшері

Fe₂O_{3 Fe3O4} = 160  FeО_Fe3O4/72 = 160  13/72 = 28,89%.

(а) кеніндегі Fe₂O₃ мөлшері

Fe₂O₃ = Fe₂O_3 - Fe₂O_{3 Fe3O4} = 51,27 – 28,89 = 22,38%.

(б) кені

Тотығу коэффициенті

К = Fe_жалпы / Fe_FeO = 50,4/17,89 = 2,82 < 3, демек (б) кенінде Fe₃O₄ және FeO минералдары болады, яғни барлық Fe₂O₃–да байланысқан.

Fe₃O₄ байланысқан Fe₂O₃ мөлшері

Fe₂O_{3 Fe3O4} = 160(Fe_жалпы – 56FeO/72)/112 = 160(50,4 – 5623/72)/112 = 46,44%.

(б) кендегі Fe₃O₄ мөлшері

Fe₃O₄ = 232  Fe₂O_{3 Fe3O4}/160 = 232  46,44/160 = 67,34%.

Fe₃O₄ байланысқан Fe₂O мөлшері

FeO _Fe3O4 = 72  Fe₂O_{3 Fe3O4}/160 = 72  46,44/160 = 20,90%.

(б) кендегі FeO мөлшері

FeO = FeO_  FeO _Fe3O4 = 23,0 – 20,9 = 2,1 %.

Сонымен (а) кенінде: Fe₂O₃ = 22,38%,

Fe₃O₄ = 41,89%,

FeO = 0% .

(б) кенінде: Fe₂O₃ = 0%,

Fe₃O₄ = 67,34%,

FeO = 2,1%.