Приложение 3 расчет шихты, материального и теплового балансов
-
Исходные данные, состав передельного чугуна
|
|
Si |
Mn |
S |
P |
C |
Fe |
|
|
% |
0,8 |
0,5 |
0,02 |
0,05 |
4,4 |
94,23 |
100,0 |
Технический анализ кокса, %
-
Зола
S
Летучие
Влага
9,4
1,5
0,86
2,5
Давление газа на колошнике 0,15 МПа, температура 360°С.
Расчет на 100кг чугуна
-
Расход кокса (К кг/т чуг.) определен по формуле Воскобойникова, 500кг/т чуг. в нашем случае.
К = 1150–50(Si + Sr)+ 5Ak + 2BM – 10Feкон. – 0,1tэ – 1000Sk – 0,8QП.Г. – (2,5 + 4,1)М ,
где Si,Sr – содержание кремния и серы в чугуне, %;
Sk,Ak – содержание серы и золы в коксе, %;
ВМ – содержание мелочи в агломерате, %;
Feкон. – содержание железа в концентрате, %;
tд – температура дутья, 0С;
QП.Г. – расход природного газа, м3/т чугуна;
М – степень металлизации шихты, %.
-
Расход агломерата и окатышей (рудная смесь) по балансу железа
0,564 Х + 50 0,094 0,245 = 0,9423 100/0,999; Х=165,2кг/100кг чугуна;
Х – количество рудной смеси, кг;
50 – расход кокса на 100кг чугуна, кг;
0,094 и 0,2445 – содержание золы в коксе и железа в золе, доли.
-
Находим количество шлакообразующих, вносимых рудной смесью и золой кокса:
Химический состав сырых материалов,%
|
Наименование материалов |
Fe |
Mn |
P |
S |
Fe2O3 |
FeO |
MnO |
SiO |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
P2O5 |
|
Агломерат |
54,0 |
0,8 |
0,05 |
0,04 |
64,0 |
11,83 |
1,03 |
9,21 |
0,8 |
11,89 |
1,2 |
0, 11 |
|
Окатыши |
60,0 |
0,1 |
0,03 |
0,03 |
82,0 |
3,3 |
0,13 |
7,2 |
0,8 |
4,93 |
1,5 |
0,07 |
|
Известняк |
0,21 |
– |
– |
– |
0,3 |
– |
– |
1,0 |
0,5 |
53,0 |
1,7 |
|
|
Зола кокса |
24,5 |
0,39 |
0,087 |
0,8 |
– |
31,5 |
0,5 |
36,0 |
24,0 |
5,5 |
1,5 |
0,2 |
|
Рудная смесь*) |
56,4 |
0,52 |
0,042 |
0,036 |
71,2 |
8,43 |
0,67 |
8,40 |
0,80 |
9,1 |
1,32 |
0,09 |
______________________
*) 60% агломерата, 40 % окатышей.
Вносится SiO2, кг
рудной смесью 165,2 0,084 = 13,88
золой кокса, кг: 50 0,094 0,36 = 1,69
Итого: 15,57
– для восстановления Si в чугун необходимо SiO2
0,8 60/28 = 1,72 кг
– перейдет в шлак 15,57 – 1,72 = 13,85 кг
Вносится СаО, кг
– рудной смесью 165,2 0,091 = 15,03
– золой кокса 50 0,094 0,055 = 0,26
Итого: 15,29
Вносится MgO, кг
– рудной смесью 165,2 0,013 = 2,15
– золой кокса 50 0,094 0,015 = 0,07
Итого: 2,22
Вносится Al2O3, кг
– рудной смесью 165,2 0,008 = 1,32
– золой кокса 50 0,094 0,24 = 1,13
Итого: 2,45
Вносится основных шлакообразующих:
-
SiO2
CaO
MgO
Al2O3
кг
13,85
15,29
2,22
2,45
33,81
%
41,0
45,2
6,6
7,2
100,0
В доменном шлаке сумма оксидов SiO2; CaO; MgO; Al2O3 составляет обычно 0,96-0,97 доли, тогда суммарный выход шлака составит 33,81/0,97= 34,8кг на 100 кг чугуна.
Основность шлака (45,2 + 6,6)/41 = 1,26, т.е. отпадает загрузка флюса.
-
Вносится железа, кг
– рудной смесью 165,2 0,564 = 93,17
– золой кокса 50 0,094 0,245 = 1,15
Итого: 94,32
– переходит в шлак 94,32 – 94,23 = 0,09 кг
и FeO в шлаке 0,09 72/56 = 0,12 кг
Количество MnO в шлаке, кг
– вносится рудной смесью 165,2 0,0067 = 1,11
– золой кокса 50 0,094 0,005 = 0,02
Итого: 1,13 кг
– переходит Mn в чугун 65% и в шлак 35%, тогда MnO в шлаке
1,13 0,35 = 0,40 кг.
Переходит S в шлак, кг;
– вносится рудной смесью 165,2 0,00035 = 0,06
– золой кокса 50 0,015 = 0,75
Итого: 0,81
Уносится газом 5 %
– переходит в шлак 0,81- (0,81 0,05)-0,02 = 0,75 кг
0,02 – сера чугуна, кг.
-
Состав шлака:
-
SiO2
CaO
MgO
Al2O3
FeO
MnO
S
кг
13,85
15,29
2,22
2,45
0,12
0,40
0,75
35,08
%
39,5
43,5
6,3
7,0
0,3
1,1
2,2
100,0
Основность шлака (43,6+6,3)/39,4 = 1,27