Практикалық есептердің мысалдары
Мысал №1
Кокстың техикалық құрамы берілген, %: күл - 9,5; күкірт - 1,7; ұшқыш заттар - 1,0; ылғал - 3,0. Кокстың органикалық массасының мөлшері Н2, N2 және О2 - 1,0% құрайды.
Күл сараптамасы, %: SiO2 - 43,00; Al2O3 - 23,00; Fe2O3 - 22,50; CaO - 6,10; MgO - 1,36; P2O5 - 0,39; SO3 - 3,32; Mn3O4 - 0,33.
Кокстың ұшқыш заттардағы құрамы, %: СО2 - 29,0; СО - 34,0; СН4 - 1,0; Н2 - 4,0; N2 - 32.
Кокстың элементарлы құрамын және ондағы ұшпайтын көміртегінің мөлшерін анықтау.
Шешімі:
Кокстың элементарлы құрамын анықтау үшін алдымен (КА) кокс күлінің және ұшқыш (KL) кокс құрамының (КК) компоненттерін қайта есептеу мына теңдік бойынша жүреді:
КК = КА 0,01А; КК = KL 0,01L.
1. SO3 түрінде кокс күлінде кездесетін күкірт мөлшерін анықтаймыз:
9,5 0,0332 · 32 / 80 = 0,126%,
мұнда, 32 - молярлы салмағы S; 80 - молярлы салмағы SO3.
2. SO3 - тің басқа қосылыстармен қосылған күкірт мөлшерін анықтаймыз:
1,7 - 0,126 = 1,574%.
3. Кокс құрамының күлі және кокс ұшқышының компоненттерін қайта қараймыз, %.
Күл: SO3 - 9,5 0,0332 = 0,3150 Ұшқыш заттар: СО - 1,00 0,34 = 0,34
Al2O3 - 9,5 0,2300 = 2,1850 CO2 - 1,00 0,29 = 0,29
CaO - 9,5 0,610 = 0,5795 N2 - 1,00 0,32 = 0,32
Mn3O4 - 9,5 0,0033 = 0,0313 CH4 - 1,00 0,01 = 0,01
SiO2 - 9,5 0,4300 = 4,0850 H2 - 1,00 0,04 = 0,04
Fe2O3 - 9,5 0,2250 = 2,1375
MgO - 9,5 0,0136 = 0,1292
P2O5 - 9,5 0,0039 = 0,0390
4. Кокстың органикалық массасының құрамында 1,0% Н2, N2 және О2 бар.
5. Ұшпайтын көміртегінің мөлшерін анықтаймыз:
Сұшпай = 100 - (1,574 + 9,5 + 1,0 + 1,0) = 86,926%.
6. Кокстың элементарлы құрамын анықтаймыз,%: Сұшп - 86,926; S - 1,574; SO3 - 0,315; SiO2 - 4,085; Al2O3 - 2,185; Fe2O3 - 2,1375; CaO - 0,5795; MgO - 0,1292; Mn3O4 - 0,0313; P2O5 - 0,039; CO2 - 0,29; CO - 0,34; CH4 - 0,01. Есептеулерде қолданғанымыздай, (СО2, СОСН4, Н2 және N2) ұшқыштардың құрамына кіретін компоненттерді біріктіре отырып, біз кокстың химиялық құрамының қарапайым түрін аламыз. Барлық компоненттердің жиынтығы 100% құрайды.
Өзіндік жұмысқа арналған тапсырмалар
1 - 16. 2.2, 2.3 және 2.4 - ші кестелерде келтірілген, күл және ұшқыш заттар, берілген кокстың техникалық құрамындағы кокстың элементарлы құрамын анықтау.
17. Кокстың техникалық сараптамасы, %: 12,5 күл; 1,1 ұшқыш заттар; 0,7 күл; 3,0 ылғал. Күлдің химимялық құрамы, %: 54,96 SiO2, 27,2 Al2O3, 4,0 CaO, 1,84 MgO, 11,4 Fe2O3, 0,12 P2O5, 0,48 SO3. Кокстың химиялық құрамын есептеу.
Домна үрдісінің қождамалары
Бос жыныстың темірқұрамдас шикіқұрамға ауысуы үшін және қожға кететін белгілі бір физикалық құрамға ие кокс күлінің талап етілген химиялық құрамын алу үшін домна пешіне қождама қосады.
Шойынды балқытқанда коксқа қождама ретінде СаСО3 кальций карбонатынан, СаСО3MgCO3 доломиттен және СаСО3 пен MgCO3 қоспаларынан тұратын доломиттелген әктастан құралған әк қолданады.
Қождаманың қасиеті шикіқұрам материалдарындағы бос жыныстың қож бөлуі үшін қолданылатын еркін негізгі тотықтарының мазмұны ретінде түсіндірілетін оның қождамалайтын қабілеттілігімен анықталады.
Әктастың қождамалайтын қабілеттілігі мына теңдікпен анықталады:
Ф = СаОф - В SiO2қ,
мұнда: СаОқ және SiO2қ - СаО және SiO2 әктас құрамы, %; В - қож негізділігі СаО / SiO2 үлес бірлігінде немесе Ф = (СаО + MgO)ф - В (SiO2 + Al2O3)қ, %.
Кесте 2.2 - Кокстың техникалық құрамы
№ |
Жұмыс массасының сараптамасы, % |
Құрғақ массаның сараптамасы, % |
||||||||||
WP |
AP |
SP |
LP |
|
|
АС |
SC |
LC |
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
1 |
2,3 |
12,70 |
1,62 |
1,02 |
82,36 |
100,0 |
13,0 |
1,66 |
1,04 |
84,3 |
100,0 |
|
2 |
3,1 |
13,23 |
1,81 |
0,96 |
80,90 |
100,0 |
12,65 |
1,87 |
0,99 |
83,49 |
100,0 |
|
3 |
3,8 |
13,50 |
1,69 |
1,01 |
80,0 |
100,0 |
14,03 |
1,75 |
1,05 |
83,17 |
100,0 |
|
4 |
3,5 |
13,84 |
1,88 |
1,08 |
79,70 |
100,0 |
14,34 |
1,95 |
1,12 |
82,59 |
100,0 |
|
5 |
3,2 |
12,72 |
1,80 |
1,78 |
80,50 |
100,0 |
13,14 |
1,86 |
1,84 |
83,16 |
100,0 |
|
6 |
3,8 |
12,86 |
1,78 |
1,07 |
80,49 |
100,0 |
13,37 |
1,85 |
1,11 |
83,67 |
100,0 |
|
7 |
3,2 |
12,90 |
1,75 |
1,13 |
81,02 |
100,0 |
13,33 |
1,80 |
1,17 |
83,70 |
100,0 |
|
8 |
2,1 |
13,41 |
0,59 |
1,10 |
82,80 |
100,0 |
13,70 |
0,60 |
1,12 |
84,58 |
100,0 |
|
9 |
2,5 |
14,20 |
0,44 |
0,90 |
81,96 |
100,0 |
14,56 |
0,45 |
0,93 |
84,06 |
100,0 |
|
10 |
2,6 |
13,20 |
0,54 |
1,07 |
82,59 |
100,0 |
13,55 |
0,55 |
1,10 |
84,80 |
100,0 |
|
11 |
1,9 |
14,0 |
0,46 |
0,83 |
82,81 |
100,0 |
14,27 |
0,47 |
0,86 |
84,41 |
100,0 |
|
12 |
2,7 |
13,96 |
0,57 |
1,10 |
81,67 |
100,0 |
14,35 |
0,58 |
1,13 |
83,94 |
100,0 |
|
13 |
2,1 |
13,60 |
0,61 |
1,10 |
82,59 |
100,0 |
13,90 |
0,62 |
1,12 |
84,36 |
100,0 |
|
14 |
3,1 |
12,98 |
0,56 |
1,43 |
81,93 |
100,0 |
13,40 |
0,58 |
1,47 |
84,55 |
100,0 |
|
15 |
3,2 |
13,11 |
0,49 |
1,03 |
82,17 |
100,0 |
13,54 |
0,51 |
1,06 |
84,89 |
100,0 |
|
16 |
4,7 |
14,78 |
0,66 |
1,43 |
78,43 |
100,0 |
15,51 |
0,69 |
1,50 |
82,30 |
100,0 |
|
Кесте 2.3 - Кокс күлінің химиялық құрамы
№ |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
Fe2O3 |
Mn3O4 |
P2O5 |
SO3 |
TiO2 |
|
1 |
43,0 |
22,50 |
6,0 |
1,40 |
23,8 |
0,33 |
0,37 |
2,60 |
- |
100,0 |
2 |
39,5 |
23,80 |
3,65 |
1,15 |
27,37 |
1,25 |
0,41 |
2,87 |
- |
100,0 |
3 |
36,07 |
28,0 |
4,95 |
1,28 |
26,50 |
0,30 |
0,55 |
2,22 |
- |
100,0 |
4 |
39,28 |
26,67 |
3,87 |
0,97 |
25,06 |
1,08 |
0,29 |
2,75 |
- |
100,0 |
5 |
40,57 |
23,60 |
3,74 |
0,95 |
27,37 |
1,25 |
0,20 |
2,32 |
- |
100,0 |
6 |
39,41 |
23,70 |
3,65 |
1,15 |
28,0 |
1,30 |
0,42 |
2,37 |
- |
100,0 |
7 |
40,22 |
25,60 |
3,25 |
1,25 |
25,62 |
1,18 |
0,40 |
2,48 |
- |
100,0 |
8 |
49,40 |
30,70 |
5,53 |
1,80 |
10,57 |
0,16 |
0,80 |
1,04 |
- |
100,0 |
9 |
50,0 |
25,60 |
4,50 |
2,20 |
15,80 |
0,27 |
0,67 |
0,96 |
- |
100,0 |
10 |
47,59 |
26,30 |
8,75 |
2,42 |
12,32 |
0,23 |
1,18 |
1,18 |
- |
100,0 |
11 |
48,27 |
27,41 |
9,18 |
3,36 |
10,26 |
0,32 |
1,08 |
1,12 |
- |
100,0 |
12 |
48,94 |
26,87 |
9,41 |
2,18 |
10,04 |
0,29 |
1,21 |
1,06 |
- |
100,0 |
13 |
47,98 |
27,30 |
10,03 |
2,27 |
9,79 |
0,27 |
1,09 |
1,17 |
- |
100,0 |
14 |
56,63 |
26,70 |
5,35 |
2,51 |
7,03 |
1,02 |
0,21 |
1,57 |
1,01 |
100,0 |
15 |
57,50 |
17,33 |
5,92 |
2,78 |
12,7 |
1,04 |
0,23 |
1,48 |
1,02 |
100,0 |
16 |
55,80 |
21,80 |
5,76 |
2,58 |
10,08 |
1,21 |
0,25 |
1,42 |
1,10 |
100,0 |
Кесте 2.4 - Кокстағы ұшқыш заттар құрамы
№ |
СО2 |
СО |
СН4 |
Н2 |
N2 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
29,0 |
34,0 |
1,0 |
4,0 |
32,0 |
100,0 |
2 |
28,0 |
33,0 |
1,0 |
4,2 |
33,8 |
100,0 |
3 |
27,0 |
32,0 |
0,9 |
4,3 |
35,8 |
100,0 |
4 |
26,0 |
34,0 |
0,8 |
4,0 |
35,2 |
100,0 |
5 |
25,0 |
33,0 |
1,0 |
3,9 |
37,1 |
100,0 |
6 |
24,0 |
32,0 |
0,9 |
3,8 |
36,8 |
100,0 |
7 |
23,0 |
31,0 |
0,8 |
4,0 |
41,2 |
100,0 |
8 |
22,0 |
30,0 |
0,7 |
4,1 |
43,2 |
100,0 |
9 |
21,0 |
26,0 |
0,9 |
4,0 |
48,1 |
100,0 |
10 |
20,0 |
27,0 |
1,0 |
3,5 |
48,5 |
100,0 |
11 |
19,0 |
28,0 |
1,1 |
2,9 |
49,0 |
100,0 |
12 |
18,0 |
29,0 |
1,0 |
3,0 |
49,0 |
100,0 |
13 |
17,0 |
30,0 |
1,1 |
3,1 |
49,8 |
100,0 |
14 |
16,0 |
31,0 |
0,9 |
3,2 |
49,9 |
100,0 |
15 |
15,0 |
32,0 |
0,8 |
3,3 |
49,9 |
100,0 |
16 |
14,0 |
33,0 |
0,7 |
3,4 |
49,9 |
100,0 |
Домна шикіқұрам бос жынысының қож бөлуге кететін әктастың немесе доломиттелген әктас шығыны:
И = [(SiO2 + Al2O3)B - (CaO + MgO)] / Ф, т/т,
мұндағы, СаО, MgO, SiO2, Al2O3 - шикіқұрамға сәйкес тотық мөлшері, %; Ф = әктастың қождамалайтын қабілеттілігі, %; В - қож негізділігі.
Әктастың химиялық құрамы - 2.5 - ші кестеде берілген.
Кесте 2.5 - Әктастардың химиялық құрамы
№ |
Әктас атауы |
Құрамы, % |
|||||||
СаО |
MgO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
P2O5 |
SO3 |
CO2 |
||
1 |
Агаповский |
52,0 |
3,50 |
1,50 |
0,50 |
1,15 |
0,03 |
0,12 |
42,70 |
2 |
Пикалевский |
53,0 |
1,0 |
1,40 |
0,20 |
0,50 |
0,02 |
0,05 |
43,73 |
3 |
Студеновский |
53,0 |
1,50 |
1,50 |
0,50 |
0,30 |
- |
0,03 |
43,17 |
4 |
Дондаковский |
53,70 |
0,32 |
2,28 |
1,12 |
0,53 |
0,11 |
0,15 |
41,79 |
5 |
Барсуковский |
54,50 |
0,78 |
0,79 |
0,12 |
0,55 |
- |
0,113 |
43,13 |
6 |
Каракубский |
54,0 |
0,70 |
1,30 |
0,50 |
0,30 |
0,01 |
0,30 |
42,39 |
7 |
Гурьевский |
54,0 |
0,60 |
1,50 |
0,25 |
0,15 |
0,10 |
0,66 |
43,24 |
8 |
Южно - Топарский |
54,0 |
0,55 |
1,0 |
0,35 |
0,55 |
0,03 |
0,05 |
43,42 |
9 |
Аккермановский |
54,0 |
0,70 |
1,70 |
0,50 |
0,50 |
0,03 |
0,04 |
42,58 |
10 |
Тургоянский |
54,77 |
0,30 |
0,54 |
0,44 |
0,74 |
0,03 |
0,01 |
43,17 |
11 |
Еленовский доломитизированный |
40,0 |
14,0 |
1,60 |
0,80 |
0,70 |
0,03 |
0,50 |
42,37 |
12 |
Еленовский обычный |
53,5 |
0,70 |
1,60 |
0,80 |
0,70 |
0,03 |
0,30 |
42,37 |
13 |
Садахлинское |
54,0 |
0,35 |
2,0 |
0,50 |
0,35 |
0,01 |
0,13 |
42,66 |
14 |
Лондоковское |
53,70 |
0,32 |
2,28 |
1,12 |
0,53 |
0,11 |
0,15 |
41,79 |
15 |
Балаклавское |
54,0 |
0,50 |
2,0 |
0,60 |
0,40 |
0,055 |
0,045 |
42,40 |