Запоріжжя 2013
Міністерство освіти і науки України
Запорізький металургійний коледж
Запорізької державної інженерної академії
Розрахункове завдання № 4
Розрахунок шихти і матеріального балансу виплавки товарного сілікомарганцю марки МнС17 Р35
з предмету “Теорія і технологія виробництва сталі і феросплавів ”
Виконав
ст. гр. ЕМ-11 1/9 М.Д.Жовтенький
Перевірив
викладач В.Л.Самойлов
Запоріжжя 2013
Мета роботи:
-Навчитися розраховувати:
- усереднений склад завалки;
-Визначати потрібну кількість кварциту для отримання заданої марки сілікомарганцю;
--розраховувати активний вуглець в коксі та потрібну кількість коксу;
-розраховувати склад металу і шлаку;
-складати матеріальний баланс виплавки сілікомарганцю:
-розраховувати питомі витрати шихтових матеріалів на виробництво натуральної та базової тони сілікомарганцю.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Расчет ведем на 100 кг марганецсодержащего сырья из них 70 кг марганцевого концентрата и 30 кг ШМП-78.
Принимаем следующий химический состав готового металла.
Таблица 1. Расчетный состав готового металла.
Марка сплава
| Массовая доля, кг
| Mn
| Si
| Fe
| C
| P
| S
| МнС17Р35
| 72,0
| 18,0
| 7,0
| 2,0
| 0,35
| 0,03
|
Распределение элементов между продуктами плавки приводим в таблице 2.
Таблица 2. Распределение элементов между продукта- ми плавки.
Элемент
| Переходит в, %
| металл
| шлак
| улет
| Mn
| 73,5
| 17,5
|
| Si
| 38,5
| 53,5
|
| Fe
|
|
| -
| P
|
|
|
| S
|
|
| -
|
Принимаем следующий состав шихтовых материалов и приводим его в таблице 3.
Таблица 3. Химический состав шихтовых материалов.
Материал
| Массовая доля в %
| Mn
| MnO2
| MnO
| SiO2
| FeO
| Fe2O3
| CaO
| MgO
| Al2О3
| C
| P
| Зола
| S
| Лет.
| ППП
| Mn к-тIIс.
| 38,2
| 60,4
| -
| 17,7
| 2,3
| -
| 4,5
| 1,5
| 5,9
| 2,0
| 0,46
| -
| 0,1
| -
| 5,14
| ШМП-78
| 41,2
| -
| 53,2
| 36,4
| 0,2
| -
| 3,8
| 1,18
| 4,574
| 0,3
| 0,046
| -
| 0,3
| -
| -
| Кварцит
| -
| -
| -
| 97,0
| -
| 1,4
| 0,6
| -
| 1,0
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| Коксик
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 79,0
| -
| 16,0
| 2,0
| 3,0
| -
| Зола коксика
| -
| -
| -
| 38,1
| -
| 25,4
| 4,5
| 2,7
| 28,7
| -
| 0,6
| -
| -
| -
| -
| Электр.
масса
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| 82,0
| -
| 12,0
| -
| 6,0
| -
| Зола эл. массы
| -
| -
| -
| 50,0
| -
| 20,0
| 5,0
| -
| 25,0
| -
| -
| -
| -
| -
| -
|
Таблица 4. Усредненный химический состав марганце-вой смеси.
Материал
|
%
|
| Mn
| MnO
| MnO2
| SiO2
| FeO
| CaO
| MgO
| Al2O3
| C
| P
| S
| ППП
| Mn к-т II с.
|
| 26,74
| -
| 42,28
| 12,39
| 1,61
| 3,15
| 1,05
| 4,13
| 1,4
| 0,322
| 0,07
| 3,598
| ШМП-78
|
| 12,36
| 15,96
| -
| 10,92
| 0,06
| 1,14
| 0,354
| 1,372
| 0,09
| 0,014
| 0,09
| -
| Итого
|
| 39,1
| 15,96
| 42,28
| 23,31
| 1,67
| 4,29
| 1,404
| 5,502
| 1,49
| 0,336
| 0,16
| 3,598
| Считаем, что высшие оксиды Mn восстанавливаются до MnO в верхних горизонтах печи по реакциям косвенного восстановления.
MnO2 + CO = MnO + CO2
Расходуется СО:
42,28 28/87 = 13,607 кг
Образуется СО2:
13,607 44/28 = 21,183 кг
Образуется MnO:
42,28 71/87 = 34,504 кг
Выход силикомарганца составит:
Расчет потребного количества
кварцита
При содержании Si в металле 18,0 % в шихте необходимо иметь SiO2:
Поступит кремнезема и шихтовых материалов 23,31 кг
Вносится шихтой MnO:
15,96 + 34,504 = 50,464 кг
Таблица 3. Расчет потребного количества углерода на восстановление оксидов смеси.
Оксид
| Реакция
| Требуется С на восстановление, кг
| MnO
| MnO+C=Mn+CO
| 50,464 0,825 12/71=7,036
| SiO2
| SiO2+2C=Si+2CO
| 40,2 0,464 24/60= 7,477
| FeO
| FeO+C=Fe+CO
| 1,67 0,95 12/72= 0,264
| P2O5
| P2O5+5C=2P+5CO
| 0,336 0,95 60/142= 0,135
| Итого
| 14,912
| Расходуется углерода на науглераживание металла:
14,912 + 0,998 = 15,91 кг
По данным работы ПЦ № 1 ОАО «ЗЗФ» расход электродной массы 38 кг/т сплава или на 100 кг смеси.
Вносится углерода элетродами:
1,517 0,82 = 1,244 кг
Вносится золы электродной массой:
3 0,12 = 0,36 кг
Таблица 6. Определение количества С необходимого на восстановление оксидов из золы электродной массы.
Оксид
| Вносится золой электрод.массы,кг
| Восстанавливается,кг
| Требуется С, кг
| SiO2
| 0,36 0,5=0,18
| 0,18 0,385=0,069
| 0,069 24/60=0,028
| Fe2O3
| 0,36 0,2=0,072
| 0,072 0,95=0,068
| 0,068 36/160=0,015
| Итого требуется углерода
| 0,043
| Вносится углерода смесью: 1,49 кг
Всего вносится углерода электродами и смесью:
1,244 + 1,49 = 2,734 кг
Требуется внести углерода коксом:
(15,91 + 0,043) – 2,734 = 13,219 кг
Таблица 7. Расчет активного углерода кокса.
Реакция
| Из 100 кг коксика восстанавливается, кг
| Требуется углерода, кг
| SiO2=Si
| 16 0,381 0,385=2,347
| 2,347 24/60=0,939
| SiO2=SiO
| 16 0,381 0,08=0,488
| 0,488 12/60=0,098
| Fe2O3=Fe
| 16 0,254 0,95=3,861
| 3,861 0,36/160=0,869
| P2O5=P
| 16 0,006 0,90=0,086
| 0,086 60/142=0,011
| Итого
| 1,917
| Остается активного углерода в коксе:
79 – 1,917 = 77,083 кг
С учетом полезного использования С 95% необходимо внести коксика:
Сгорит углерода кокса на колошнике:
18,059 0,79 0,05 = 0,713 кг
Всего поступит SiO2 с учетом золы коксика:
23,31 + 18,059 0,16 0,385 = 24,422 кг
Необходимо дополнительно внести SiO2:
40,2 – 24,422 = 15,778 кг
Навеска кварцита составит:
Таблица 8. Состав и количества сплава.
Элемент
| Вносится, кг
| Итого
| Mn смесью
| Кварцитом
| Золой кокса
| кг
| %
| Mn
| 39,1 0,735=28,738
| -
| -
| 28,738
| 73,63
| Si
| 23,31 0,385 28/60=4,188
| 16,265 0,385 0,97
28/60=2,835
| 18,059 0,16 0,385
0,381=0,198
| 7,221
| 18,5
| Fe
| 1,67 0,95 56/72=1,234
| 16,265 0,95 0,014
112/160=0,151
| 18,059 0,16 0,95
0,254 56/72=0,542
| 1,927
| 4,94
| C
| На науглераживание сплава
| 0,998
| 2,56
| P
| 0,336 0,9 62/142=0,132
| -
| 18,059 0,16 0,9
0,006 62/142=0,007
| 0,139
| 0,35
| S
| 0,16 0,05=0,008
| -
| -
| 0,008
| 0,02
| Итого сплава
| 39,031
|
|
Таблица 9. Состав и количества шлака.
Оксид
| Вносится, кг
| Итого
| Mn смесью
| Кварцитом
| Золой кокса
| кг
| %
| MnO
| 50,464 0,175=8,83
| -
| -
| 8,83
| 19,90
| Al2O3
| 5,502
| 16,265 0,01=0,163
| 18,059 0,16 0,287=
=0,829
| 6,494
| 14,64
| MgO
| 1,404
|
| 18,059 0,16 0,027=
=0,078
| 1,482
| 3,34
| CaO
| 4,29
| 16,265 0,006=0,097
| 18,059 0,16 0,045=
0,130
| 4,517
| 10,18
| FeO
| 1,67 0,05=0,083
| 16,265 0,014 0,05
144/160=0,01
| 18,059 0,16 0,254
56/72=0,571
| 0,664
| 1,50
| SiO2
| 23,31 0,535=12,471
| 16,265 0,97 0,535=8,841
| 18,059 0,16 0,381=
=1,101
| 22,013
| 49,62
| P2O5
| 0,336 0,05=0,017
| -
| 18,059 0,16 0,006=
=0,017
| 0,034
| 0,08
| S
| 0,16 0,95=0,152
| -
| 18,059 0,02 0,5=
=0,18
| 0,332
| 0,74
| Итого шлака
| 44,366
|
| Основность шлака:
Кратность шлака:
Расчет состава и количества газовой фазы
Образуется СО при восстановлении оксидов:
(15,91 – 0,998) 28/12 = 34,795 кг
Остается в газовой фазе СО:
34,795 – 13,607 = 21,288 кг
Образуется СО2 при восстановлении высших оксидов:
21,183 кг
Улет марганца: 39,1 0,09 = 3,419 кг
Улет кремния: (23,31 + 16,265) 28/60 0,08 = 1,435 кг
Улет фосфора: 0,336 0,05 = 0,017
Летучие кокса и электродной массы:
18,059 0,03 + 1,517 0,06 = 0,633 кг
Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...
|
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...
|
Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...
|
|
Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод исследования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом растворе...
Гальванического элемента При контакте двух любых фаз на границе их раздела возникает двойной электрический слой (ДЭС), состоящий из равных по величине, но противоположных по знаку электрических зарядов...
Сущность, виды и функции маркетинга персонала Перснал-маркетинг является новым понятием. В мировой практике маркетинга и управления персоналом он выделился в отдельное направление лишь в начале 90-х гг.XX века...
|
|
Закон Гука при растяжении и сжатии
Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...
Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются:
• лаконичность...
Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...
|
|