II этап. Получение низкофосфористого силикомарганца.
В расчете используем ШМП-78 с химическим составом, рассчитанным выше. Химический состав золы кокса и состав кокса остается прежним.
Химический состав металла принимаем следующим: марганец 70%; кремний 18%; фосфор не более 0,15%; углерод 1,5%.
Распределение элементов между продуктами плавки:
в сплав в шлак улет
марганец 81 15 4
кремний 38 55 7
фосфор 80 11 9
железо 98 2 -
Ожидаемое количество металла:
кг.
Расчет необходимого количества кварцита.
Для обеспечения требуемого химического состава сплава необходимо восстановить кремния:
208,9*0,18=37,6кг.
Необходимо внести кремнезема с шихтой:
кг.
Тогда дополнительно необходимо внести кремнезема кварцитом, с учетом кремнезема внесенного шлаком:
212,07-134,0=78,07кг.
Необходимо кварцита (содержание SiO2 в кварците 97%):
кг.
Расчет необходимого количества восстановителя.
Необходимо углерода для восстановления марганца по реакции
MnO+C=Mn+CO
кг,
при этом образуется СО:
кг.
Необходимо углерода для восстановления кремния по реакции:
SiO2+2C=Si+2CO
кг,
при этом образуется СО:
кг.
Необходимо углерода для восстановления железа по реакции
FeO+C=Fe+CO
кг,
при этом образуется СО:
кг.
Необходимо углерода для восстановления фосфора по реакции
Р2О5+5С=2Р+5СО
кг,
при этом образуется СО:
кг.
Необходимо углерода на науглероживание сплава:
208,9*0,015=3,13кг.
Всего необходимо углерода: 31,91+32,23+0,2+0,08+3,13=67,55кг.
С учетом того, что 10% кокса сгорит на колошнике печи, необходимо кокса:
кг.
Золой кокса будет внесено:
SiO2: 90,08*0,14*0,38=4,79кг;
CaO: 90,08*0,14*0,06=0,76кг;
MgO: 90,08*0,14*0,01=0,12кг;
Al2O3: 90,08*0,14*0,145=1,82кг;
FeO: 90,08*0,14*0,22=2,77кг;
P: 90,08*0,14*0,002=0,02кг;
Прочие: 90,08*0,14*0,11=1,38кг.
Дополнительно потребуется углерода для восстановления оксидов золы кокса:
Железа 
кг.
Кремния 
кг.
Всего 1,18кг.
Тогда дополнительно потребуется кокса:
кг.
Всего необходимо кокса: 90,08+1,57=91,65кг.
Образуется СО2 при сгорании кокса на колошнике:
кг
для этого потребуется кислорода
кг
Расчет количества и состава металла.
|
Элемент |
кг |
% |
|
Марганец |
180,56*0,81=146,25 |
76,56 |
|
Кремний |
|
20,13 |
|
Фосфор |
(0,102+0,02)*0,8=0,102 |
0,05 |
|
Железо |
|
1,6 |
|
Углерод |
3,13 |
1,66 |
|
Всего |
191,0 |
100 |
Корректировка сплава по содержанию железа:
С учетом того, что сплав должен содержать 7-9% железа, необходимо добавить железа:
191*0,07=13,37кг.
Для этого потребуется стружки:
кг
Скорректированный сплав будет иметь следующий состав:
|
Элемент |
кг |
% |
|
Марганец |
146,25 |
71,55 |
|
Кремний |
38,46 |
18,81 |
|
Железо |
3,06+13,37=16,43 |
8,04 |
|
Фосфор |
0,102 |
0,05 |
|
Углерод |
3,13 |
1,55 |
|
всего |
204,38 |
100 |
Расчет необходимого количества извести.
Получим в шлаке SiO2:
(134,0+4,79+78,07)*0,55=119,27кг.
Получим СаО в шлаке:
27,14+0,76=27,9кг.
Для получения в шлаке отношения СаО/SiO2 равным 0,55 необходимо дополнительно дать СаО:
119,27*0,55-27,9=37,7кг.
Необходимо дать извести, с учетом, что ее флюсующая способность равна 80% (80% активного СаО):
кг
Расчет количества и состава отвального шлака.
|
Элемент |
кг |
% |
|
Mn |
180,56*0,15=27,08 |
9,85 |
|
SiO2 |
119,27 |
43,42 |
|
CaO |
27,9+37,7=65,6 |
23,88 |
|
MgO |
18,39+0,12=18,51 |
6,74 |
|
Al2O3 |
22,76+1,82=24,58 |
8,95 |
|
FeO |
(1,24+2,77)*0,05=0,08 |
0,03 |
|
P |
(0,102+0,02)*0,11=0,01 |
0,005 |
|
Прочие |
19,53 |
7,11 |
|
Всего |
274,66 |
100 |
Улет элементов:
Марганца 180,56*0,04=7,22кг;
Кремний (134,0+4,79+78,07)*0,07=9,71кг;
Фосфор (0,102+0,02)*0,09=0,01кг
Всего 16,94кг.
Расход шихтовых материалов на 1т силикомарганца
ШМП-78 1922,426кг или 1840,436 б.кг
Кокса 448,455кг
Кварцита 393,849кг
Извести 230,577кг
БАЛАНС ПЛАВКИ
|
Задано, кг |
Получено, кг |
|
Концентрата IА сорта 800 |
Ферромарганца 326,58 |
|
Турецкая руда 200 |
Силикомарганца 204,38 |
|
Кокса 228,85 |
Отвального шлака 274,66 |
|
Извести 47,12 |
Улет 40,93 |
|
Кварцита 80,5 |
Газов: |
|
Стружки 44,25 |
СО 301,61 |
|
Кислорода 50,34 |
СО2 306,95 |
|
Всего 1451,06 |
Всего 1455,11 |
Ошибка расчета
Сквозное извлечение марганца составляет:
