РАСЧЕТ ШИХТЫ ДЛЯ ПЛАВКИ ФЕРРОМОЛИБДЕНА
Расчет шихты выплавки ферромолибдена традиционным методом
Состав исходных материалов, необходимых для плавки ферромолибдена, приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Расчет ведется на 100кг обоженного молибденового концентрата. На основании практических данных принимаем:
1) переход молибдена в сплав 99,0%, в шлак в виде корольков сплава 0,2%, в улет в виде МоО3 - 0,80%;
2) использование кремния на восстановление 98%, переход в сплав2%;
3) 80% меди переходит в сплав; 20% - в улет;
4) переход железа из концентрата в сплав 40%, в шлак 58% в улет2%;
5) переход серы в сплав 50%, в улет 50%;
6) переход фосфора концентрата в сплав 40%, в улет 60%;
7) алюминия расходуется на восстановление 94%, переходит в сплав 1%, окисляется кислородом воздуха 5%;
8) 10% кремнезема концентрата и железной руды восстанавливаетсяалюминием, кремний переходит в сплав.
Таблица 2.1 - Состав шихтовых материалов
| Шихтовые материалы | Химический состав, % | |||||||||
| MoO3 | FeO | SiO2 | CuO | S | P2O5 | Al2O3 | ||||
| Концентрат молибденовый обоженный | 76,5 | 10,0 | 8,0 | 1,0 | 0,1 | 0,1 | 4,3 | |||
| Железная руда | - | - | 2,0 | - | - | 0,02 | - | |||
| Известь | - | - | 2,5 | - | 0,1 | 0,1 | 1,0 | |||
| Плавиковый шпат | - | - | 5,0 | - | - | - | 2,00 | |||
| Шихтовыематериалы | Химический состав, % | |||||||||
| Fe2O3 | CaO | CaF2 | MgO | CO2 | H2O | |||||
| Концентрат молибденовый обоженный | - | - | - | - | - | - | ||||
| Железная руда | 97,00 | 0,98 | - | - | - | - | ||||
| Известь | 0,60 | 92,00 | - | 3,30 | 0,20 | 0,20 | ||||
| Плавиковый шпат
| - | - | 93,00 | - | - | - | ||||
Таблица 2.2 - Состав шихтовых материалов
| Материалы | Состав, % | |||||||
| Fe | C | Si | Al | Cu | S | P | FeO | |
| Железная стружка | 96,0 | 0,20 | 0,14 | - | - | 0,02 | 0,04 | 3,6 |
| Ферросилиций 75% - ный | 22,9 | 0,09 | 75,0 | 2,00 | - | - | 0,05 | - |
| Алюминиевая крупка | 2,0 | - | 1,0 | 95,0 | 2,0 | - | - | - |
Расчет количества восстановителя
Определяем количество кислорода, которое необходимо связать при восстановлении молибденового концентрата.
До молибдена восстанавливается:
76,50 ∙ 0,992 = 75,89.
При этом освобождается кислорода 75,89 ∙ 48/144 = 25,30восстанавливается 75,89 - 25,30 = 50,59кг Мо.
До железа восстанавливается 100 ∙ 0,10 ∙ 0,40 = 4,0кг FeO, при этом освобождается кислорода 4,0 ∙ 16 / 72 = 0,89, переходит в сплав 4,0 - 0,89 = 3,11кг Fe.
До меди восстанавливается 100∙ 0,10 ∙ 0,8 = 0,8кг СuО,приэтом освобождается кислорода 0,8 ∙ 16 / 80 = 0,16; переходит в слав 0,8 - 0,16 = 0,64кг Cu.
До фосфора восстанавливается 100 ∙ 0,0009 ∙ 0,4 = 0,036кг H2O5, при этом освобождается кислорода 0,036∙ 80 / 142 = 0,02 переходит в слав 0,036 - 0,02 = 0,016кг Р.
Всего требуется связать кислорода 25,30 + 0,89 + 0,16 + 0,02 = 26,37кг.
Принимаем, что 90% кислорода связывается кремнием, а 10% алюминием.
Потребуется кремния:0,9 ∙ 26,37 ∙ 28 / 32 = 20,78.
|
|
|
Требуется 75%-го ферросилиция с учетом перехода кремния в сплав:
20,78 / 0,75 ∙ 0,98 = 28,23.
Потребуется алюминиевой крупки 26,37 ∙ 0,10 ∙ 54 / 0,95 ∙ 0,94· 48 = 3,32.
Переходит в слав, кг:
Мо………..76,5 ∙ 0,99 ∙ 96 / 144 = 50,49
Fe…(4,0 - 0,89) + 28,23 ∙ 0,2286 + 3,32 ∙ 0,02 = 9,36
Cu……... (0,8 + 3,32 ∙ 0,02) ∙ 0,8 = 0,69
Р……………… 0,036 - 0,002 = 0,016
Всего……………………………60,83
При содержании молибдена 60% вес сплава из 100кг концентрата составит:
50,49 / 0,6 = 84,15кг.
Необходимо добавить железа 84,15-60,83 = 23,32кг.
Недостающее количество железа вносится железной стружкой и рудой. Принимаем, исходя из практических данных, что стружкой вносится 70% недостающего железа, или 23,32 ∙ 0,7 = 16,32кг; требуется стружки 16,32 / 0,96 = 17,00кг.
Из окиси железа руды должно быть восстановлено 23,32-16,32 = 7,00кг железа, требуется окиси железа 7,0 ∙ 160 / 112 = 10,00кг.
При восстановлении окислов концентрата кремнием получается высококремнеземистый тугоплавкий шлак. Для уменьшения вязкости шлака (понижение температуры плавления), 60% вводимой железной руды восстанавливается до окиси железа.
Требуется внеси окиси железа: 10,00 / 0,40= 25,0кг или железной руды 25,00 / 0,97=25,77кг.
Отнимается кислорода при восстановлении, кг:
|
|
|
Fe2O3 доFe………… 25,00 ∙ 0,40 ∙ 48 / 160 = 3,00
Fe2O3 доFeO………..25,00 ∙ 0,60 ∙ 16 / 160 = 1,50
Итого………………………………………. 4,50 кг
Для связывания кислорода потребуется:
Ферросилиция…….4,50 ∙ 0,9 ∙ 28 / 32 / 0,75 = 4,73кг с учетом перехода кремния в сплав 4,73 / 0,98 = 4,83 кг.
Алюминия…………4,50 ∙ 0,1 ∙ 54 / 48 / 0,95 = 0,53кг с учетом использования алюминия 0,53 / 0,94 = 0,56кг.
Восстанавливается алюминием:
SiO2 концентрата………..100 ∙ 0,08 ∙ 0,1 = 0,8 (восстанавливается при этом кремния 0,85 ∙ 28 / 60 = 0,40кг).
SiO2 железной руды……. 25,77 ∙ 0,02 ∙ 0,1 = 0,05кг.
Требуется для этого алюминия 0,85 ∙ 108 / 180 = 0,51кг или алюминиевой крупки 0,51 / 0,95 ∙ 0,94 = 0,57кг.
Общая потребность в ферросилиции 28,23 + 4,83 = 33,06кг.
Общая потребность в алюминиевой крупке 3,32 + 0,56 + 0,57 = 4,45кг.
Расчет количества и состава сплава
Расчет веса и состава ферромолибдена приведен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Расчет веса и состава ферромолибдена
| Элемент | Переход в сплав, кг | ||||
| Из концентрата | Из ферросилиция | Из алюминия | |||
| Mo | 50,49 | - | - | ||
| Fe | 3,11 | 33,06 ∙ 0,2286 = 7,56 | 4,45 ∙ 0,02 = 0,09 | ||
| Si | 0,8 ∙ 28 / 60 = 0,37 | 33,06 ∙ 0,75 ∙ 0,02 = 0,5 | 4,45 ∙ 0,01 = 0,04 | ||
| Al | - | 33,06 ∙ 0,02 ∙ 0,5 = 0,33 | 4,45 ∙ 0,95 ∙ 0,01 = 0,04 | ||
| Cu | 0,8 ∙ 0,8 = 0,64 | - | 4,45 ∙ 0,02 ∙ 0,8 = 0,07 | ||
| C | - | 33,06 ∙ 0,0009 = 0,03 | - | ||
| P | 0,016 | 33,06 ∙ 0,0005 = 0,017 | - | ||
| S | 0,1 ∙ 0,5 = 0,05 | - | - | ||
| 50% алюминия из ферросилиция переходит в сплав, 50% окисляется кислородом воздуха
| |||||
Продолжение таблицы 2.3
| Элемент | Переход в сплав, кг | |||
| Из железной стружки | Из железной руды | Итого | Состав сплава % | |
| Mo | - | - | 50,49 | 58,20 |
| Fe | 16,32 | 7,0 | 34,08 | 39,28 |
| Si | 17 ∙ 0,0014 = 0,02 | 0,05 ∙ 28 / 60 = 0,02 | 0,95 | 1,1 |
| Al | - | - | 0,37 | 0,43 |
| Cu | - | - | 0,71 | 0,81 |
| C | 17 ∙ 0,002 = 0,03 | - | 0,06 | 0,07 |
| P | 17 ∙ 0,0004 = 0,007 | - | 0,04 | - |
| S | 17 ∙ 0,0002 = 0,003 | - | 0,053 | - |
| Всего: | - | 86,76 | 100,0 | |
| Элемент | Переход в сплав, кг | |||
| Из концентрата | Из железной руды | При окислении ферросилиция | При окислении алюминия | |
| SiO2 | 100 ∙ 0,08 ∙ 0,9 = 7,2 | 25,77 ∙ 0,02 ∙ 0,9 = 0,46 | 33,06 ∙ 0,75 ∙ 0,98 ∙ 60 / 28 = 52,07 | - |
| Al2O3 | 100 ∙ 0,0431 = 4,31 | - | 33,06 ∙ 0,02 ∙ 0,5 ∙ 102 / 54 = 0,06 | 4,45 ∙ 0,95 ∙ 0,99 ∙ 102 / 54 = 7,91 |
| FeO | 10 ∙ 0,58 = 5,8 | 25 ∙ 0,6 ∙ 144 / 160 = 13,5 | - | Из железной стружки: 17,0 ∙ 0,036 = 0,61 |
| CaO | - | 25,77 ∙ 0,0098 = 0,25 | - | - |
| CaF2 | - | - | - | - |
| P2O5 | - | 25,77 ∙ 0,0002 = 0,005 | - | - |
| S | - | - | - | - |
| Mo | - | - | - | - |
| MgO | 76,5 ∙ 0,002 ∙ 96 / 144 = 0,1 | - | - | - |
| 17,41 | 14,215 | 52,13 | 8,52 | |
Таблица 2.4 - Расчет веса и состава шлака
Продолжение таблицы 2.4
| Элемент | Переход в сплав, кг | |||
| Из извести | Из шпаты | Итого | Состав шлака % | |
| SiO2 | 13 ∙ 0,025 = 0,33 | 1 ∙ 0,05 = 0,05 | 60,11 | 56,59 |
| Al2O3 | 13 ∙ 0,01 = 0,13 | 1 ∙ 0,02 = 0,02 | 12,43 | 11,7 |
| FeO | 13 ∙ 0,006 ∙ 144 / 160 = 0,07 | - | 19,98 | 18,81 |
| CaO | 13 ∙ 0,92 = 11,96 | - | 12,21 | 11,5 |
| CaF2 | - | 1 ∙ 0,93 = 0,93 | 0,93 | 0,875 |
| P2O5 | 13 ∙ 0,001 = 0,013 | - | 0,018 | 0,017 |
| S | 13 ∙ 0,001 = 0,013 | - | 0,013 | 0,01 |
| Mo | - | - | 0,1 | 0,09 |
| MgO | 13 ∙ 0,033 = 0,43 | - | 0,43 | 0,41 |
| 12,946 | 1,0 | 106,22 | 100,0 | |
Материальный баланс
Задано, кг
Получено, кг
Концентрата……………100,00 Сплава………86,76
Ферросилиция 75% - го..33,06 Шлака………106,22
Железной стружки……..17,00 Улет…………1,17
Алюминиевой крупки….4,45...................... Невязка……...0,13
Железной руды………...25,77
(0,07%)
Извести………………….13,00
Плавикового шпата……1,00 Всего…………194,28
Всего…………………….194,28
Расход материалов на 1 т ферромолибдена, кг:
Концентрата………….100 / 86,76 ∙ 1000 = 1153 (51% Mo)
Ферросилиция 75% - ного ……..33,06 / 86,76 ∙ 1000 = 381
Алюминиевой крупки……………..4,45 / 86,76 ∙ 1000 = 51
Железной стружки………………….17 / 86,76 ∙ 1000 = 196
Железной руды …………………25,77 / 86,76 ∙ 1000 = 297
Плавикового шпата……………………1 / 86,76 ∙1000 = 12
Извести………………………………13 / 86,76 ∙ 1000 = 381
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 633; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!