Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Қарағанды мемлекетік индустриялық университеті

Кафедра «Металлургия және материалтану»

Курстық жұмыс

«Шойын өндіру теориясы және технологиясы» пәні бойынша

Тақырыбы: «Материалдық және жылулық баланстарын құрастыру

арқылы домна шихтасын есептеу».

1 – нұсқа

Орындаған:

М-15к -2тобының студенті:

Абдазимов Самат

Тексерген:

Проф. Артықбаев Ө.А

Теміртау 2017

Мазмұны

1. 2. 3.	Домналық шихтаны есептеу Колошник газының құрамы мен мөлшерін және үрлеменің мөлшерін есептеу Домна балқымасының материалдық және жылулық баланстарының есептелуі

.

ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ

1. Домналық шихтаны есептеу

1.Шихтаны есептеу ( 1т. шойынға)

2.Шойынның құрамы, %.

Si	Mn	P	S	C	Fe
0,5	0,6	0,2	0,02	4,18	94,5

Кокстың колошник газымен бірге шаң түрінде шығып кетуін есептемегенгендегі құрғақ кокс шығыны – 430 кг.

1.Шойындағы массалық үлестер:

1000 ^. 0,945 = 945 кг Fe

1000 ^. 0,005 = 5 кг Si

1000 ^. 0,006 = 6 кг Mn

1000 ^. 0,002 = 2кг P

1000 ^. 0,0002 = 0,2 кг S

1000 ^. 0,418 = 418 кг C

2.Жұмаршақтың шығыны:

а) кокстағы күл мөлшері

Кокстың органикалық қоспасында: 0,33%-H₂; 0,25%-O₂; 84,39%-C; 2,7%-H₂O (100% үстінде)

Кокстың құрамы: 12,7% - А ; 1,62% - S ; 2,92% - V;

430^. 0,127 = 54,61 кг

мұнда: 0,127- кокстағы күл мөлшері бірлік үлесімен

Кесте 1 – Материалдардың құрамы, %

Материал		Жұмаршақ	Кокс күлі
Fe		61,23	16,66
Mn		0,78	1,32
S		0,07	1,62
P		0,0258	0,1591
Fe2O3		85,51	23,80
FeO		3	-
Mn3O4		-	0,33
MnO		1,0	1,40
SiO2		3,36	43,0
Al2O3		1,1	22,5
CaO		5,1	6,0
MgO		0,8	2,6
P2O5		0,06	0,37
S		0,07	-
Қыздыру кезіндегі кему	H2O	-	-
	CO2	-	-

б) кокс күлімен келетін темір

54,61^. 0,1666 = 9,09 кг

мұнда: 0,1666- кокс күліндегі темір мөлшері бірлік үлесімен

в) шихта материалдарының құрамы мен тәжірибе мәліметтеріне сәйкес шлактың шығынының 480 кг, ал оның ішіндегі FeO мөлшерінің 0,5% -ке тең деп аламыз (әдетте оның мөлшері 0,3%-тен, 0,7%-ке дейін өзгереді);

г) шлакқа көшетін темір мөлшері

470^. 0,005^. 56/72 = 1,8 кг

мұнда: 56-темірдің атомдық массасы

72- FeO-ның молекулалық массасы

д) жұмаршақпен келетін темір мөлшері

945,0 + 1,8 – 9,09 = 937,71 кг

е) жұмаршақтың шығыны

937,71/ 0,6123 = 1531,45 кг

мұнда: 0,6123- жұмаршақтағы темір мөлшері бірлік үлесте

ж) колошник газымен шаң түрінде шағып кететін мөлшерін есепке алғандағы (шаңға айналып кететін 2% деп аламыз, ал Жұмаршақтық сапасымен және домнада балқыту технологиясымен анықталады және де 1%-дан 10%-ға дейін өзгереді) шығыны

1531,4 / 0,98 = 1562,6 кг

3.Шлак түзгіштердің мөлшерін есептеу №2 кестеде көрсетілген

Кесте 2 - Шлак түзгіштердің мөлшері

Материалдар	Жұмаршақ		Кокс күлі		Жиынтығы
	%	кг	%	Кг	кг
Мөлшері,кг	-	1531,4	-	54,61	1586,01
SiO2	3,36	51,45	43,0	23,48	74,8
Al2O3	1,1	16,84	22,5	12,2	29
CaO	5,1	78,1	6,0	3,2	81,3
MgO	0,8	12,2	2,6	1,4	13,6
∑		1689,99		94,89	2054,71

4. Шойынға көшетін кремнийге жұмсалған көміртегі (SiO₂ +2C→Si + 2CO риакция бойынша) мөлшері

0,5·^. / 100 ^.1000 = 10,7 кг

мұнда: 28-кремнийдің атомдық массасы

60- кремний оксидінің молекулалық массасы

5. Шлакқа көшетін кремнизем мөлшері

74,8 – 10,7 = 64,1 кг

6. Шлактың негіздігі

7. Шлактағы күкірттің мөлшері

а) шихта материалдарымен келетін күкірт

0,01^. (1531,4^. 0,07+430^.1,62) = 8,03кг

мұнда: 1531,4 және 430-тейісінше жұмаршақ пен кокс шығыны,кг

0,07 және 1,62 солардың ішінде күкірт мөлшері, %;

б) шлакқа күкірттің 85% көшеді деп аламыз яғни:

8,03 ^. 0,85 = 6,8 кг

8. Шлактағы MnO-тың мөлшері:

а) пешке тиелген маргенец мөлшері

0,01 ^. (1531,4 ^. 0,78+ 54,61^. 1,32)= 12,6 кг

б) тотықсызданып шойынға 5 кг марганец көшеді

в) шихталық материалдардың 46% марганец (маренец оксиді) түрінде шлакқа көшеді деп аламыз, яғни:

12,6 ^. 0,46 = 5,79 кг

г) шлактағы марганец оксидінің мөлшері

5,79 ^. = 7,4кг

мұнда: 71-марганец оксидінің молекулалық массасы,

55-марганецтің атомдық массасы

9. Колошник газдарымен бірге ұшып кететін Mn₃O₄

10. Шлактағы FeO мөлшері

1,8^. = 2,3 кг

Шлактың компоненттері	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	MnO	FeO	S	Жиынтығы
Кг	64,1	29	81,3	13,6	7,4	2,3	6,8	204,5
%	31,34	14,18	39,75	6,68	3,61	1,12	3,32	100

11. Шлактың құрамы мен мөлшері

Кесте 3- Шлактың сипаттамасы

Алынған шлактың құрамын үш компонентке қайта есептейміз, шлактың осылай алынған құрамын тиісті диаграммамен салыстырып (балқығыштық, тұтқырлық, балқу температураларын) шлактың физикалық қасиетін тексереміз.

12. Шлактағы фосфор үлесін тексеру

0,01 ^.(1531,4 ^. 0,0258+54,61 ^. 0,1591) = 0,5 кг

Немесе:

0,5 ÷ 1000 ^.100 = 0,05 %

Фосфордың үлесі рұхсат етілген шектен аспайды

13. Шойынның соңғы құрамы (шойынның соңғы және белгіленген құрамдарындағы фосфор мөлшерінен айырмасына сәйкес көміртек мөлшері өзгереді),%;

Si	Mn	P	S	C	Fe
0,5	0,6	0,05	0,02	4,33	94,5

14. Материалдардың шығыны, кг

Материал	Шаң шығуы мен ылғалды есептегенде	Шаң шығуы мен ылғалды есептегенде
Кокс	430	446,5
Жұмаршақ	1531,4	1562,7
Жиынтығы	1961,4	2009,2

*Шаңға айналып кететін кокс мөлшерін 1% деп аламыз.Шаңға айналып кетуін есептемегендегі ылғалды кокс(2,7% H₂O) шығыны:

430:[1,00-(0,01+0,027)] = 446,52

15. Домна пешінен шыққан шихталық материалдармен шаңның ылғалының мөлшері

2009,1– 1961,4= 47,8 кг