- •1 Расчет материального баланса
- •1.1 Исходные данные
- •1.2 Расчет шихты
- •1.2.1 Выплавка рудноизвесткового расплава
- •1.2.2 Расчет твердой добавки
- •1.2.3 Расчет восстановителя
- •1.3 Расчет состава и количества металла
- •1.4 Расчёт состава и количества шлака
- •1.5 Расчет количества газов
- •1.6 Расчет материального баланса
- •1.7 Расчет удельного расхода материалов
- •1.7.1 Удельный расход хромовой руды
- •1.7.2 Удельный расход извести
- •2 Расчет теплового баланса
- •2.1 Приход тепла
- •2.1.1 Физическое тепло шихты
- •2.1.2 Экзотермическое тепло реакций
- •2.2 Расход тепла
- •2.2.1 Теплосодержание сплава при температуре выпуска
- •2.2.2 Теплосодержание шлака при температуре выпуска
- •2.2.3 Теплосодержание газообразных продуктов
- •2.2.4 Тепло эндотермических реакций
- •2.2.5 Потери тепла
- •2.2.6 Избыток тепла
- •2.3 Тепловой баланс
1.2.2 Расчет твердой добавки
Согласно заданию для компенсации избытка тепла необходимо подать 16% твердой добавки от массы РИР с содержанием в ней извести 41%. Таким образом, на 100 кг РИР подается
хромовая руда 16 ∙ (1 – 0,41) = 9,440 кг;
известь 16 ∙ 0,41 = 6,560 кг.
1.2.3 Расчет восстановителя
На восстановление 100 кг РИР и 9,44 кг хромовой руды в твердой завалке потребуется кремния, кг:
2Cr2O3 + 3Si → 4Cr + 3SiO2 |
28,840 · 0,88 · 84 / 304 = |
7,013 |
2Fe2O3 + 3Si → 4Fe + 3SiO2 |
7,910 · 0,95 · 84 / 320 = |
1,973 |
2P2O5 + 5Si → 4P + 5SiO2 |
0,008 · 0,75 · 140 / 284 = |
0,003 |
Итого |
|
8,988 |
С учетом окисления 6% кремния кислородом воздуха и перехода его в металл 2% необходимо кремния, кг:
8,988 / (1 – 0,06 – 0,02) = 9,770.
2Cr2O3 + 3Si → 4Cr + 3SiO2 |
9,44 ∙ 0,5043 · 0,88 · 84 / 304 = |
1,158 |
2FeO + Si → 2Fe + SiO2 |
9,44 ∙ 0,1240 · 0,95 · 28 / 144 = |
0,216 |
2P2O5 + 5Si → 4P + 5SiO2 |
9,44 ∙ 0,00006 · 0,75 · 140 / 284 = |
0,0002 |
Итого |
|
1,374 |
С учетом окисления 6% кремния кислородом воздуха и перехода его в металл 2% необходимо кремния, кг:
1,374 / (1 – 0,06 – 0,02) = 1,493
Для восстановления 100 кг РИР и 9,44 кг хромовой руды потребуется ферросиликохрома ФСХ48:
(9,770 + 1,493) / 0,4942 = 22,790 кг.
На окисление кремния ферросиликохрома воздухом потребуется кислорода
22,790 · 0,4942 · 0,06 · 32 / 28 = 0,772 кг.
1.3 Расчет состава и количества металла
Из 100 кг РИР в состав металла перейдет, кг:
Cr 28,840 · 0,88 · 104 / 152 = 17,364
Fe 7,910 · 0,95 · 112 / 160 = 5,260
S 0,019 · 0,30 = 0,006
P 0,008 · 0,75 · 62 / 142 = 0,003
Итого 22,633
Из 9,44 кг хромовой руды в состав металла перейдет, кг:
Cr 9,44 ∙ 0,5043· 0,88 · 104 / 152 = 2,866
Fe 9,44 ∙ 0,1240 · 0,95 · 112 / 144 = 0,865
S 9,44 ∙ 0,00027 · 0,30 = 0,001
P 9,44 ∙ 0,00006 · 0,75 · 62 / 142 = 0,000
Итого 3,732
Из 22,790 кг ферросиликохрома в состав металла перейдет, кг:
Cr 22,790 · 0,2868 = 6,536
Fe 22,790 · 0,21844 = 4,978
Si 22,790 · 0,4942 · 0,02 = 0,225
С 22,790 · 0,00022 = 0,005
S 22,790 · 0,00012 = 0,003
P 22,790 · 0,00022 = 0,005
Итого 11,753
Результаты проведенных расчетов сводятся в таблицу 5, и находится состав и количество металла.
Таблица 5 – Состав и количество металла
Элемент |
Источник поступления |
Итого |
||||
РИР |
Хром. руда |
ФСХ |
кг |
% |
||
Si |
- |
- |
0,225 |
0,225 |
0,591 |
|
Fe |
5,260 |
0,865 |
4,978 |
11,103 |
29,129 |
|
Cr |
17,364 |
2,866 |
6,536 |
26,767 |
70,222 |
|
S |
0,006 |
0,001 |
0,003 |
0,009 |
0,024 |
|
P |
0,003 |
0,000 |
0,005 |
0,008 |
0,020 |
|
C |
- |
- |
0,005 |
0,005 |
0,013 |
|
Всего |
22,633 |
3,732 |
11,753 |
38,118 |
100,000 |
|
