Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов
Таблица 2.8 - Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата в подачу
2.2 Расчёт шихты без использования металлоконцетрата
Химический состав чугуна, принимаемый на основании опытных данных представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.9 - Состав чугуна
Содержание элементов, %
|
|
Si
|
Мп
|
Р
|
S
|
С
|
Fe
|
|
0,55
|
0,14
|
0,04
|
0,03
|
2,89
|
96,40
|
|
|
Расход сухого кокса без выноса составляет 450 кг.
Исходные данные для расчёта приведены в таблице 2.10.
Определяется масса элементов в чугуне:
Мi = Мчугуна [ I ], (2.25)
где [ I ] - содержание в чугуне элементов (здесь и далее в долях единицы);
МFe чугуна = 1000 • 0,964 = 964,0 кг;
МMn чугуна = 1000 • 0,0014 = 1,4 кг;
МSi чугуна 1000 • 0,0055 = 5,5 кг.
Расход рудной смеси:
а) масса золы кокса:
Мз. к. = Мкокса•[А]кокса, (2.26)
где [А]кокса - содержание в коксе золы;
Мз. к. = 450 • 0,104 = 46,80 кг;
б) вносится железа золой кокса:
МFe з.к. = Мз. к.•[Fe]з.к., (2.27)
где [Fe]з.к. - содержание железа в золе кокса;
МFe з.к. = 46,8 • 0,0851 = 3,98 кг,
где 0,0851 - содержание железа в золе кокса, доли ед.;
в) в соответствии с составом шихтовых материалов и опытными данными выход шлака составляет 346 кг/т, с содержанием FeO 0,41 %;
г) переходит железа в шлак:
, (2.28)
МFe шлака = 346 • 0,0041 • 56/72 = 1,42 кг,
где 56 - атомная масса железа; 72 - молекулярная масса FeO;
д) должно быть внесено железа рудной смесью:
МFe р.с. = МFe чугуна + МFe шлака - МFe з.к., (2.29)
МFe р.с. = 964,0 + 1,42 - 3,98 = 961,44 кг;
е) расход рудной смеси:
, (2.30)
ж) расход рудной смеси с учётом выноса в колошник (принимаем вынос равным 2%, он определяется качеством шихтовых материалов, технологией доменной плавки и изменяется от 1 до 10%) составляет:
, (2.31)
Химический состав шихтовых материалов доменной плавки без использования металлоконцентрата предоставлен в таблице 2.10
.Таблица 2.10 Химический состав шихтовых материалов доменной плавки без металлоконцентрата
Наименование
|
|
Химический состав, %
|
|
|
|
|
|
материала
|
Fe
|
FeO
|
SiO2
|
Al2O3
|
CaO
|
MgO
|
MnO
|
P
|
S
|
Cr2O3
|
TiO2
|
Fe2O3
|
W
|
|
агломерат ОХМК
|
53,42
|
13,20
|
8,97
|
1,10
|
12,56
|
1,60
|
0,241
|
0,022
|
0,041
|
0,00
|
0,00
|
62,2
|
0,00
|
|
окатыши Лебединские
|
65,90
|
2,50
|
6,00
|
0,08
|
0,27
|
0,44
|
0,046
|
0,017
|
0,005
|
0,00
|
0,014
|
90,6
|
0,00
|
|
кокс (зола)
|
8,51
|
0,00
|
46,20
|
17,20
|
7,40
|
3,11
|
0,710
|
0,327
|
1,370
|
0,00
|
0,00
|
23,68
|
2,70
|
|
|
Расчёт количества шлакообразующих приведён в таблице 2.11.
Мi р.с. = Mр.с.•[ I ]р.с.; (2.32)
Мi з.к. = Mз.к.•[ I ]з.к.; (2.33)
Мi шлакообр. = Мi р.с. + Мi з.к.. (2.34)
Таблица 2.11 - Количество шлакообразующих
Материал
|
Количество, кг
|
SiO2
|
А12О3
|
СаО
|
MgO
|
|
|
|
%
|
кг
|
%
|
кг
|
%
|
кг
|
%
|
кг
|
|
Руд. Смесь
|
1708,89
|
14,97
|
136,0
|
1,18
|
13,1
|
12,83
|
146,4
|
2,04
|
20,84
|
|
Зола кокса
|
46,8
|
46,20
|
20,83
|
17,20
|
7,75
|
7,40
|
3,33
|
3,11
|
1,40
|
|
Итого
|
--
|
--
|
156,8
|
|
20,8
|
|
149,94
|
|
22,24
|
|
|
Израсходовано кремнезема на Si переходящий в чугун (по реакции SiO2 +2C = Si +2CO ):
, (2.35)
В шлак переходит кремнезема:
, (2.36)
= 156,86 - 11,79 = 145,07 кг.
Основность шлака:
, (2.37)
.
Количество серы в шлаке:
а) вносится серы материалами шихты:
МS шихты = Мр.с.•[S]шихте + Мкокса•[S]кокса, (2.38)
МS шихты = 1708,89 • 0,00046+450,0 • 0,0137 =6,95 кг;
б) принимаем, что в шлак переходит 85% серы:
МS шлака = МS шихты•0,85, (2.39)
МS шлака = 6,95•0,85 = 5,91 кг.
Количество МnО в шлаке:
а) поступает в печь марганца:
МMn = Мр.с.•[Mn]р.с. + Мз.к.•[Mn]з.к., (2.40)
МMn = 1154 • 0,00241+542 • 0,00046+46,8 • 0,0071=3,06кг.
б) степень восстановления марганца в зависимости от химического состава чугуна составляет 45-78%.
Степень восстановления марганца составляет:
, (2.41)
в) в шлак (в виде МnО) переходит марганца шихтовых материалов:
МMn в шлак = МMn - MMn чугуна - МMn в газ, (2.42)
МMn в шлак = 3,06 - 1,4 = 1,66 кг;
г) количество МnО в шлаке:
, (2.43)
Количество FeO в шлаке:
, (2.44)
Химический состав шлака предоставлен в таблице 2.12.
Таблица 2.12 - Химический состав шлака
Компоненты шлака
|
Колличество
|
|
|
кг
|
%
|
|
SiO2
|
145,07
|
43,00
|
|
Al2O3
|
20,87
|
6,47
|
|
CaO
|
149,73
|
43,60
|
|
MgO
|
22,24
|
5,43
|
|
MnO
|
2,14
|
0,40
|
|
FeO
|
1,83
|
0,41
|
|
S
|
5,91
|
0,69
|
|
Итого
|
347,79
|
100,00
|
|
|
Пересчитываем полученный состав шлака на три компонента (СаО, SiO2 и Аl2О3), наносим этот состав шлака на соответствующие диаграммы (плавкости, вязкости и температур плавления) и проверяем физические свойства шлака.
Проверка содержания серы в чугуне:
МS в чугуне = МS шихты•S в чугун, (2.45)
МS в чугуне = 6,95 • 0,09 = 0,620 кг или 0,03%.
Содержание серы не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,03%).
Проверка содержания фосфора в чугуне:
МР в чугуне = Мр.с.•[P]р.с. + Мз.к.•[P]з.к., (2.46) МР в чугуне=1154 • 0,00022+542 • 0,00017+46,8 • 0,00327=0,4кг или 0,03%.
Содержание фосфора не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,04%).
Окончательный состав чугуна приведен в таблице 2.13.
Таблица 2.13 - Химический состав полученного чугуна
Содержание элемента, %
|
|
Si
|
Mn
|
P
|
C
|
S
|
Fe
|
|
0,55
|
0,14
|
0,03
|
2,85
|
0,03
|
96,40
|
|
|
Расход влажного (2% Н2О) кокса с учётом выноса составит:
, (2.47)
Расход шихтовых материалов предоставлен в таблице 2.14.
Таблица 2.14 - Расход шихтовых материалов
Материалы
|
Без выноса и влаги
|
С выносом
влажных
|
|
Кокс
|
450,0
|
468,0
|
|
Рудная смесь
|
1674,69
|
1708,89
|
|
Итого
|
2124,69
|
2176,89
|
|
|
Количество влаги шихтовых материалов и пыли, выносимых из доменной печи:
Мвыноса = 2176,89 - 2124,69 = 52,2 кг. (2.48)
Расчетный состав доменной шихты , чугуна и шлака без использования металлоконцентрата предоставлен в таблице 2.15
. Таблица 2.15 - Расчетный состав доменной шихты, чугуна и шлака без металлоконцетрата на 1 тонну чугуна
Наименование
|
|
Вносит шихта, т
|
|
|
|
|
|
|
материала
|
|
Fe
|
SiO2
|
Al2O3
|
CaO
|
MgO
|
MnO
|
TiO2
|
P
|
Cr2O3
|
S
|
|
агломерат ОХМК
|
|
0,610
|
0,10
|
0,013
|
0,136
|
0,021
|
0,003
|
0,00
|
0,0003
|
0,00
|
0,00
|
|
окатыши Лебединские
|
|
0,330
|
0,036
|
0,00
|
0,01
|
0,00
|
0,000
|
0,001
|
0,000
|
0,0003
|
0,000
|
|
кокс (зола)
|
|
0,00
|
0,02
|
0,007
|
0,003
|
0,001
|
0,000
|
0,00
|
0,0001
|
0,00
|
0,006
|
|
СУММА
|
|
0,964
|
0,156
|
0,02
|
0,149
|
0,022
|
0,003
|
0,001
|
0,0004
|
0,0003
|
0,006
|
|
Состав чугуна, %:
|
Si
|
|
|
0,55
|
Расход
|
|
|
кг/т
|
т
|
|
|
Mn
|
|
|
0,14
|
материалов
|
|
|
чугуна
|
всего
|
|
|
S
|
|
|
0,03
|
агломерат ОХМК
|
|
|
1154
|
1,154
|
|
|
P
Cr
|
|
|
0,04
0,03
|
окатыши Лебединские
|
|
|
542
|
0,542
|
|
Выход чугуна с подачи, т
|
|
|
|
1,0
|
кокс (зола)
|
|
468
|
0,468
|
|
Расход SiO2 в чугун, т
|
|
|
|
0,01
|
|
|
|
|
|
Переходит SiO2 в шлак, т
|
|
|
|
0,15
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма окислов шлака, т
|
|
|
|
0,34
|
|
|
Выход шлака с подачи, т
|
|
|
|
0,32
|
Показатели работы доменной печи:
|
|
Выход шлака, кг/т чугуна
|
|
|
|
318
|
Содержание железа в металлошихте, % 57,40
|
|
Состав шлака, %:
|
SiO2
|
|
|
43,0
|
Вынос колошниковой пыли, кг/т 31
|
|
|
Al2O3
FeO
|
|
6,47
0,41
|
Дутье: расход, мі/мин 1950
давление, ати 1,9
|
|
|
CaO
|
|
|
43,6
|
температура, єС 1050
|
|
|
MgO
|
|
|
5,43
|
Содержание кислорода в дутье, % 22,5
|
|
|
MnO
S
|
|
|
0,40
0,69
|
Колошниковый газ: давление, ати 1,05
температура, єС 180
|
|
Основность шихты,
|
CaO/SiO2
|
|
0,94
|
КИПО 0,564
|
|
Основность шлака:
|
CaO/SiO2
|
|
1,01
|
Производительность, т/сут 1785
|
|
Температура плавления шлака, оС
|
|
1340
|
Рудная нагрузка, т/т
|
|
|
|
3,22
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
|
|