- •Введение
- •Производства ферросилиций
- •1.1. Области применения
- •1.2.Шихтовые материалы для выплавки ферросилиция
- •1.3. Характеристика рудовосстановительных электропечей, выплавляющих ферросилиций
- •Расчет шихты для выплавки ферросилиция
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Расчет состава шихты
- •2.3 Расчет количества и состава металла
- •2.4 Расчёт количества и состава шлака
- •2.5 Расчет количества газов, пыли и улета
- •2.6 Материальный баланс
- •2.7 Расчет удельного расхода шихтовых материалов
- •3. Полный термодинамический анализ с использованием программного комплекса «астра-4»
- •3.1 Результаты расчета программы астра-4
- •3.2 Обработка результатов расчета программы «астра-4»
- •4. Полный термодинамический анализ с использованием программного комплекса «терра»
- •4.1 Результаты расчета программы терра
- •4.2. Обработка результатов расчета программы «терра»
- •Заключение
- •Список использованных источников
2.4 Расчёт количества и состава шлака
Из кварцита переходит в состав шлака, кг:
SiO2 97,9 · 0,02 = 1,958
Al2O3 0,89 · 0,45 = 0,401
Fe2O3 0,63 · 0,005 = 0,003
CaO 0,21 · 0,55 = 0,116
MgO 0,04 · 0,80 = 0,032
S 0,02 · 0,15 = 0,003
P2O5 0,02 · 0,10 = 0,002
∑ 2,514
Из золы кокса переходит в состав шлака, кг:
SiO2 28,087 · 0,1270 · 0,495 · 0,02 = 0,035
Al2O3 28,087 · 0,1270 · 0,228 · 0,45 = 0,366
Fe2O3 28,087 · 0,1270 · 0,179 · 0,005 = 0,003
CaO 28,087 · 0,1270 · 0,0538 · 0,55 = 0,106
MgO 28,087 · 0,1270 · 0,0348 · 0,80 = 0,099
S 28,087 · 0,0045 · 0,15 = 0,019
P2O5 28,087 · 0,1270 · 0,0094 · 0,10 = 0,003
∑ 0,632
Из золы угля переходит в состав шлака, кг:
SiO2 31,257 · 0,066 · 0,4862 · 0,02 = 0,020
Al2O3 31,257 · 0,066 · 0,1938 · 0,45 = 0,180
Fe2O3 31,257 · 0,066 · 0,2376 · 0,005 = 0,002
CaO 31,257 · 0,066 · 0,0514 · 0,55 = 0,058
MgO 31,257 · 0,066 · 0,0256 · 0,80 = 0,042
S 31,257 · 0,0029 · 0,15 = 0,014
P2O5 31,257 · 0,066 · 0,0054 · 0,10 = 0,001
∑ 0,318
Результаты проведенных расчетов сводятся в таблицу 2.5 и находится состав и количество шлака.
Таблица 2.5 – Расчет количества и состава шлака
Оксид |
Источник |
Всего |
|||
Кварцит |
Уголь |
Кокс |
кг |
% |
|
SiO2 |
1,958 |
0,020 |
0,035 |
2,013 |
58,13 |
Al2O3 |
0,401 |
0,180 |
0,366 |
0,946 |
27,32 |
Fe2O3 |
0,003 |
0,002 |
0,003 |
0,009 |
0,25 |
CaO |
0,116 |
0,058 |
0,106 |
0,279 |
8,07 |
MgO |
0,032 |
0,042 |
0,099 |
0,174 |
5,01 |
S |
0,003 |
0,014 |
0,019 |
0,036 |
1,03 |
P2O5 |
0,002 |
0,001 |
0,003 |
0,006 |
0,19 |
Σ |
2,514 |
0,318 |
0,632 |
3,464 |
100,000 |
Кратность шлака: 3,464 / 55,949 = 0,062
2.5 Расчет количества газов, пыли и улета
Газы и пыль, выделяющиеся из кварцита, кг:
SiO 97,9 · 0,07 · 44 / 60 = 5,026
Al2O 0,89 · 0,05 · 70 / 102 = 0,031
Са 0,21 · 0,05 · 40 / 56 = 0,008
Mg 0,04 · 0,15 · 24 / 40 = 0,004
Р 0,02 · 0,10 · 62 / 142 = 0,001
S 0,02 · 0,7 = 0,014
W 0,290
O2→CO 37,345 · 16 / 12 = 49,793
Σ 55,165
Газы и пыль, выделяющиеся из состава кокса, кг:
SiO 28,087 · 0,127 · 0,495 · 0,07 · 44 / 60 = 0,091
Al2O 28,087 · 0,127 · 0,228 · 0,05 · 70 / 102 = 0,028
Са 28,087 · 0,127 · 0,0538 · 0,05 · 40 / 56 = 0,007
Mg 28,087 · 0,127 · 0,0348 · 0,15 · 24 / 40 = 0,011
Р 28,087 · 0,127 · 0,0094 · 0,10 · 62 / 142 = 0,001
S 28,087 · 0,0045 · 0,7 = 0,088
V 28,087 · 0,022 = 0,618
W 31,160 · 0,0986 = 3,072
C→CO 28,087 · (0,8465 + 0,03568 · 16 / 12) = 25,112
Σ 29,029
Газы и пыль, выделяющиеся из состава угля, кг:
SiO 28,087 · 0,066 · 0,4862 · 0,07 · 44 / 60 = 0,051
Al2O 28,087 · 0,066 · 0,1938 · 0,05 · 70 / 102 = 0,014
Са 28,087 · 0,066 · 0,0514 · 0,05 · 40 / 56 = 0,004
Mg 28,087 · 0,066 · 0,0256 · 0,15 · 24 / 40 = 0,005
Р 28,087 · 0,066 · 0,0054 · 0,10 · 62 / 142 = 0,000
S 28,087 · 0,0029 · 0,7 = 0,063
V 28,087 · 0,427 = 13,347
W 31,160 · 0,1087 = 3,072
C→CO 28,087 · (0,5041 + 0,01861 · 16 / 12) = 25,112
Σ 33,829
Из состава железной стружки выделяется 11,450 · 0,03= 0,344 кг влаги.
Результаты проведенных расчетов сводятся в таблицу 2.6 и находится состав и количество газов.
Таблица 2.6 – Расчет количества и состава газов, пыли и улета
Элемент |
Источник поступления |
Итого |
||||
Кварцит |
Стружка |
Уголь |
Кокс |
кг |
% |
|
SiO |
5,026 |
- |
0,051 |
0,091 |
5,168 |
4,261 |
Al2O |
0,031 |
- |
0,014 |
0,028 |
0,072 |
0,060 |
Ca |
0,008 |
- |
0,004 |
0,007 |
0,018 |
0,015 |
Mg |
0,004 |
- |
0,005 |
0,011 |
0,020 |
0,016 |
P |
0,001 |
- |
0,000 |
0,001 |
0,003 |
0,002 |
S |
0,014 |
- |
0,063 |
0,088 |
0,166 |
0,137 |
V (ППП) |
- |
- |
13,347 |
0,618 |
14,308 |
11,799 |
W |
0,290 |
0,344 |
3,812 |
3,072 |
7,174 |
5,916 |
СО+O2 |
49,793 |
2,900* |
16,532 |
25,112 |
94,338 |
77,794 |
Всего |
55,165 |
3,244 |
33,829 |
29,029 |
121,267 |
100,000 |
*с электродов
