МІНСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА МЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання курсової роботи

з дисципліни «Теоретичні основи технологічних процесів» для студентів напряму 6.050401 – металургія

Затверджено

на засіданні Вченої ради

академії

Протокол № 1 від 27.01.2014р.

Дніпропетровськ нМетАу 2014

УДК 669.162.1:669.15-198

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Теоретичні основи технологічних процесів» для студентів напрямку 6.050401 – металургія/ Укл.: Л.В. Камкіна, М.О. Колбін, Анкудінов Р.В., Надточій А.А. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2014. – 20с.

Наведено методику розрахунку матеріального та теплового балансу виробництва сплавів у відновлювальних умовах; методику проведення розрахунків та велику кількість варіювання умов ведення плавки, що дозволяє моделювати процес виробництва сплавів при різних зміненнях вихідних даних.

Призначені для студентів напряму

6.050401 – металургія.

Укладачі: Л.В. Камкіна, д-р техн. наук, проф.

М.О. Колбін, канд. техн. наук, доц.

Р.В. Анкудінов, канд. техн. наук, доц.

А.А. Надточій, канд. техн. наук, доц.

Відповідальна за випуск Л.В. Камкіна, д-р техн. наук, проф.

Рецензент А.Г. Гріншпунт, д-р техн. наук, проф. (НМетАУ)

Підписано до друку .14. Формат 60х84 1/16. Папір друк. Друк плоский.

Облік.-вид. арк. Умов. друк. арк. Тираж пр. Замовлення №

Національна металургійна академія України

49600, М. Дніпропетровськ-5, пр. Гагаріна, 4

_______________________________

Редакційно-видавничий відділ НМетАУ

ВСТУП

Руднотермічні процеси виробництва феросплавів широко поширені.

Різноманітність технологічних схем виробництва визначається як фізико-хімічними властивостями відновлюваних оксидів, та і багатьма причинами (якістю вихідної сировини, кількістю шкідливих домішок, концентрацією ведучого елементу, техніко-економічними показниками процесу й таке інше).

У даних методичних вказівках наведений метод розрахунку шихти для виробництва феротитану. Розрахунок наведений в якості методичних вказівок при виконанні курсової роботи з дисципліни «Теоретичні основиі технологічних процесів».

Розрахунок може виконуватися як самостійне завдання з використанням визначених умов плавки, так і використовуватися при моделюванні технології плавки феротитану з метою визначення впливу вихідних даних на кінцевий результат.

Методичні вказівки до виконання розрахунку:

1. Спочатку повинні бути задані вихідні дані у вигляді масивів 1-6.

2. Необхідно надавати нумерацію розділів і підрозділів розрахунку, користуватися позначеннями, які наведені в даних вказівках.

3. Для скорочення обсягу розрахунку наведені, в зразковому розрахунку, основні дані для виконання розрахунку, а також докладні роз’яснення та позначення у розрахунку, що виконується, можна не наводити.

ВИБІР ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ РОЗРАХУНКУ

В якості вихідних даних для розрахунку приймаються склади титанового концентрату, залізної руди, вапна, алюмінієвої крупки, феросиліцію, витрата матеріалів і умови ведення плавки.

Розрахунок ведеться на використання 100 кг титанового концентрату.

Нижче наведено склад матеріалів прийнятий у зразковому розрахунку (масив 1-5) и умови плавки (масив 6).

Таблиця 1

Склад титанового концентрату (масив 1)

Матеріал	Хімічний склад, %,
	TiO2	FeO	Fe2O3	SiO2	MgO	CaO	S	Al2O3
Титановий концентрат	44,5	15	33,45	3	1,6	0,8	0,05	1,6

Таблиця 2

Склад залізної руди (масив 2)

Матеріал	Хімічний склад, %,
	Fe2O3	SiO2	CaO	Al2O3
Залізна руда	96	2	1	1

Таблиця 3

Склад вапна (масив 3)

Матеріал	Хімічний склад, %,
	SiO2	CaO	n.n.n.	Al2O3
Вапно	5	90	3	2

Таблиця 4

Склад крупки алюмінієвої (масив 4)

Матеріал	Хімічний склад, %
	Si	Cu	Fe	Al
Крупка Al	1	2	2	95

Таблиця 5

Склад феросиліцію (масив 5)

Матеріал	Хімічний склад, %,
	Si	Fe	Al
FeSi	75	23	2

Таблиця 6

Умови ведення плавки (масив 6)

№ з/п	Умови плавки	Позна-чення	Одиниця виміру	Прийняті значення
1	2	3	4	5
1	Відновлюється TiO2 до Ti Відновлюється TiO2 до TiО Відновлюється TiO2 до Ti2О3	Т1 Т2 Т3	% % %	70 15 15
2	Відновлюється Fe2O3 залізної руди і концентрату до Fe Відновлюється Fe2O3 залізної руди і концентрату до FeO Відновлюється FeO концентрату до Fe	F1 F2 F3	% % %	97 3 100
3	Відновлюється SiO2 до Si	S1	%	90
4	Відношення Al до Ti в сплаві	B	(-)	0,25
5	На 100 кг концентрату витрачається залізної руди (для підвищення термічності процесу) в шихту На 100 кг концентрату витрачається залізної руди (для осадження корольків) На 100 кг концентрату витрачається FeSi: в шихту; для осадження корольків. На 100 кг концентрату витрачається Al для осадження корольків	Тзр Зо Ш ОFeSi ОAl	кг кг кг кг кг	2 6 1 0,5 1,5
6	З феросиліцію переходить до сплаву Si З феросиліцію бере участь у відновленні Si	Фс Фв	% %	50 50
7	Алюміній, що бере участь у відновленні Алюміній, що переходить до сплаву Алюміній, що окислюється киснем повітря	Ав Ас Ап	% % %	86 11 3

Примітка: Прийняті у вихідних даних і умовах плавки значення у %, при розрахунку використаються у частках (наприклад: 100% -1, 50% - 0,5, 86% - 0,86 и т.ін.).

Прийняті позначення: С_i – вміст i–того компонента у частках.

М_i – молекулярна вага i–того компонента

А_i – атомна вага i–того компонента