7.2. Расчет количества флюсов для ведения плавки на заданном составе шлаков

Требуется подсчитать количество известняка, необходимого для плавки концентрата, состав которого дан в предыдущем расчете. Плавка ведется на отвальный шлак с содержанием 8% СаО. Конверторный шлак в жидком виде заливают в печь.

Для расчета плавки принимаем, что все железо штейна переходит в конверторный шлак, выход которого на 100 кг концентрата равен 85,4 кг. Для расчета состава шлака составляем предварительный баланс плавки (таблица 28).

Из таблицы 28 следует (считаем, что все железо в шлаке находится в виде FeO), что недостаток кислорода составляет 0,7 кг. Однако эта невязка настолько мала (0,4%), что не может играть существенной роли для оценки всего процесса плавки. Кроме того, следует иметь в виду, что часть железа шлака связана с серой, а не с кислородом, как это принято, для простоты расчета.

ТАБЛИЦА 28. Предварительный баланс плавки без флюсов, но с заливкой конверторного шлака, кг

Материалы баланса	Всего	В том числе
		Cu	S	Fe	SiO2	CaO	Al2O3	O2	прочие
Загружено: концентрата конверторного шлака	100 85,4	20,0 2,6	34,3 1,2	29,2 41,0	13,8 19,6	0,7 –	1,0 5,2	– 13,0	1,0 2,8
Всего	185,4	22,6	35,5	70,2	33,4	0,7	6,2	13,0	3,8
Получено: штейна шлака газов	88,75 82,85 14,5	21,8 0,5 0,3	21,45 0,65 13,4	41,0 29,2 –	– 33,4 –	– 0,7 –	– 6,2 –	4,5 8,4 0,8	– 3,8 –
Всего	186,1	22,6	35,5	70,2	33,4	0,7	6,2	13,7	3,8

Примечание Невязка 0,7 кг

Из баланса выводим предварительный расчетный состав шлака, переведя все железо шлака в FeO = 29,2 / 55,85•71,85 = 37,6 кг,

Расчетный состав шлаков без флюсов:

	кг	%		кг	%
FeO	37,6	45,4	Cu	0,5	0,6
SiO2	33,4	40,3	S	0,65	0,8
CaO	0,7	0,8	Прочие	3,8	4,6
Al2O3	6,2	7,5

Для уменьшения плотности шлака и снижения содержания меди по условиям расчета в шихту вводим известняк с получением шлаков, содержащих 8% СаО. На практике обычно сумма FeO + СаО + SiO₂ + Al₂O₃ в заводских шлаках составляет 93–96%. Для нашего случая примем, что эта сумма равна 95%. Тогда FeO + SiO₂ + A1₂O₃ = 87%.

В качестве флюса в шихту, добавляется известняк Х следующего состава 50% СаО, 40% СО₂, 9% SiO₂, 1% прочие.

Тогда по отношению (FeO + SiO₂ + Al₂O₃)/СаО=87/8 составляем уравнение

из которого находим, что X = 13,0 кг. В нем СаО 6,50 кг, SiO₂ 1,2 кг, СО₂ 5,20 кг, прочих 0,1 кг. Всего в шлаке с добавкой флюсов сумма FeO + SiO₂ + СаО + А1₂О₃ составит 85,50 кг, а выход шлаков будет равным 90,45 кг.

На основании расчетов получаем состав отвального шлака:

	кг	%		кг	%
FeO	37,6	41,6	Cu	0,3	0,3
SiO2	34,6	38,2	S	0,65	0,7
CaO	7,2	8,0	Прочие	3,9	4,4
Al2O3	6,2	6,8

С учетом полученных данных составляем материальный баланс плавки концентратов с заливкой конверторного шлака и добавкой известняка. Из практики переработки необожженных концентратов отражательной плавкой на шлаки подобного состава известно, что содержание в них меди не превышает 0,4%. Таким образом, в окончательном расчете можно заложить содержание меди в шлаке, равное 0,3%, что в целом увеличит извлечение меди в штейн.