Склад сплаву

Елемент	Переходить до сплаву, кг	Склад сплаву, %
Тi	18,69	28,42
Fe	39,88	60,64
Al	4,24	6,45
Si	2,07	3,15
Cu	0,835	1,27
S	0,05	0,07
Разом:	Мс = 65,765	100

1.4. Розрахунок кількості та складу шлаку

Для зниження температури плавлення шлаку до шихти додають 9 кг вапна на 100 кг концентрату, також до складу осаджувача додають 1 кг вапна на 100 кг концентрату (М_в =10кг).

Шлак складається з оксидів, що є у шихтових матеріалах та оксидів, які утворюються під час плавки.

Кількість Al₂O₃ в шлаці

Al₂O₃ надходить до шлаку з концентрату, в результаті окислення алюмінієвої крупки з залізної руди та вапна.

m_Al2O3,шл = М_к · С_Al2O3,к + (((m_крупки + О_Al) · С_{Al, кр.}) - m_Al,спл) · М_Al2O3/2А_Al + (Т_зр + З_о) · С_{Al2О3, з.р.} + М_в · С_{Al2О3, в} = 1,6 +(((40,26 + 1,5) · 0,95) - 4,24) · 102/54 + (2+6) · 0,01 + 10 · 0,02 = 68,81 кг.

Кількість TiO у шлаці

TiO надходить до шлаку в результаті відновлення TiO₂ концентрату

m_TiO,шл = m_TiО,к = 5,34 кг.

Кількість Ti₂O₃ у шлаці

Ti₂O₃ надходить до шлаку в результаті відновлення TiO₂ концентрату

m_Ti2O3,шл = m_Ti2О3,к = 6 кг.

Кількість SiO₂ у шлаці

SiO₂ надходить у шлак з концентрату, в результаті окислення феросиліцию, з залізної руди та вапна

m_{SiO2, шл} = С_SiO2,к · М_к (1-S₁) + (Ш · С_Si,FeSi · Ф_в + О _FeSi · С_Si,FeSi) · М_SiO2/А_Si + (Т_зр · С_SiO2,з.р. · (1-S₁)) + З_о · С_SiO2,з.р + М_в · С_SiO2,вап.= 0,03 · 100·0,1 + (1 · 0,75 · 0,5 + 0,5 · 0,75) · 60/28 + (2 · 0,02 · 0,1) + 6 · 0,02 + 10 · 0,05 = 2,53 кг.

Кількість FeO у шлаці

FeO надходить у шлак з концентрату та залізної руди й з термітної суміші

В 6 кг термітної суміші міститься залізу

m_{Fe, т.с.} = З_о· С_Fe2O3,зр · 2A_Fe/M_Fe2O3 = 6 · 0,96 · 112/160 = 4,03кг.

З них 3,03кг перейшло до сплаву. Залишок заліза у вигляді FeO перейде в шлак

m_{FeО, т.с} = (m_{Fe, т.с.} - m_{Fe, сплав, т.с}) · М_FeO/A_Fe = (4,03 – 3,03) · 72/56 =1,29кг.

m_{FeО, шл.} = m_{FeО Fe2O3,к} + m_{FeО Fe2O3,з р} +m_{FeО, т.с} = 0,9 + 0,052 + 1,29 = 2,24кг.

Кількість MgO шлаці

MgO надходить у шлак з концентрату

m_{MgO, шл} = М_к · C_MgO,к = 100 · 0,016 = 1,6кг.

Кількість СаО шлаці

СаО надходить у шлак з концентрату, залізної руди та вапна

m_{MgO, шл} = М_к · С_СаО,к + (Т_зр+ З_о) · С_{СаО,з.р.} + М_в · С_{СаО, вап.} = 100 · 0,008 + 8 · 0,01 + 10 · 0,9 = 9,88кг.

Вага та склад шлаку наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3

Склад шлаку

Оксид	Надходить у шлак, кг	склад шлаку, %
Al2O3	68,81	71,4
TiO	5,34	5,53
Ti2O3	6	6,22
SiO2	2,53	2,62
FeO	2,24	2,32
MgO	1,6	1,66
CaO	9,88	10,25
Разом:	МшΣ = 96,4	100

Кратність шлаку М_шΣ/М_с = 96,4/65,765 = 1,47

Для окислення надлишкового алюмінію потрібно кисню повітря

m_O,пов. = (m_крупки + О_Al) · С _Al,кр · А_п · 3А_О/2А_Al = (40,26 + 1,5) · 0,95 · 0,03· 48/54 = 1,06кг.

Кисню сопутствує азот

m_N,пов. = m_O,пов. · 77/23 = 1,06 · 77/23 = 3,55кг.

Усього кількість повітря

m_возд = m_N,пов. + m_O,пов. = 1,06 + 3,55 = 4,61кг.

Вапно виділяє літучих

m_літ.в = М_в · С_п.п.п = 10 · 0,03 = 0,3кг.