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
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...
|
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...
|
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
|
Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...
|
|
Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия
Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих...
Образование соседних чисел Фрагмент:
Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...
Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...
|
|
Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на современном уровне требований общества нельзя без постоянного обновления и обогащения своего профессионального педагогического потенциала...
Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...
|
|
