Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов

Особенно перспективными представляются высокие абразивные характеристики сталеплавильных шлаков, что позволяет прогнозировать целесообразность проведения дальнейших исследований с целью последующей организации производства абразивных материалов для струйной обработки поверхностей в судостроении (судоремонте), энергетике и других отраслях. Интересным представлялось бы в этом плане сотрудничество с инофирмами: поставка необходимого для подготовки производства абразивов оборудования с последующей оплатой поставки оборудования готовой продукцией.

2.1 Расчёт шихты с использованием металлоконцетрата

Химический состав чугуна, принимаемый на основании опытных данных представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Состав чугуна

Расход сухого кокса без выноса составляет 434 кг.

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Химический состав шихтовых материалов доменной плавки с металлоконцентратом

Определяется масса элементов в чугуне:

Мi = Мчугуна [ i ], (2.1)

где [ i ] - содержание в чугуне элементов (здесь и далее в долях единицы).

МFe чугуна = 1000 • 0,957 = 943,6 кг;

МMn чугуна = 1000 • 0,0057 = 5,7 кг ;

МSi чугуна 1000 • 0,0055 = 5,5 кг.

Расход рудной смеси:

а) масса золы кокса:

Мз. к. = Мкокса•[А]кокса, (2.2)

где [А]кокса - содержание в коксе золы, кг

Мз. к. = 434•0,104 = 45,10 кг;

б) вносится железа золой кокса:

МFe з.к. = Мз. к.•[Fe]з.к., (2.3)

где [Fe]з.к. - содержание железа в золе кокса, кг.

МFe з.к. = 45,1 • 0,0851 = 3,08 кг,

где 0,0851 - содержание железа в золе кокса, доли ед.;

в) в соответствии с составом шихтовых материалов и опытными данными выход шлака составляет 378 кг/т, с содержанием FeO 0,37 %;

г) переходит железа в шлак:

, (2.4)

МFe шлака = 378 • 0,0037 • 56/72 = 1,09 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., (2.5)

МFe р.с. = 957,0 + 1,09 - 3,8 = 957,3 кг;

е) расход рудной смеси:

, (2.6)

кг;

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:

, (2.7)

кг.

Расчёт количества шлакообразующих приведён в таблице 2.3.

Мi р.с. = Mр.с.•[ i ]р.с., (2.8)

Мi з.к. = Mз.к.•[ i ]з.к.; (2.9)

Мi шлакообр. = Мi р.с. + Мi з.к.. (2.10)

Таблица 2.3 - Количество шлакообразующих

Израсходовано кремнезема на Si переходящий в чугун (по реакции SiO2 +2C = Si +2CO ):

, (2.11)

В шлак переходит кремнезема:

, (2.12)

= 180,0 - 11,79 = 168,21 кг.

Основность шлака:

, (2.13)

.

Количество серы в шлаке:

а) вносится серы материалами шихты:

МS шихты = Мр.с.•[S]шихте + Мкокса•[S]кокса, (2.14)

МS шихты = 1635,0 • 0,0002+434,0 • 0,0176 = 7,96 кг;

б) принимаем, что в шлак переходит 85% серы, т.е.:

МS шлака = МS шихты•0,85, (2.15)

МS шлака= 7,96 • 0,85 = 6,77 кг.

Количество МnО в шлаке:

а) поступает в печь марганца:

МMn = Мр.с.•[Mn]р.с. + Мз.к.•[Mn]з.к., (2.16)

МMn = 1154 • 0,00247+231 • 0,00046+311 • 0,0563+45,1 • 0,0071=12,67 кг;

б) степень восстановления марганца в зависимости от химического состава чугуна составляет 45-78%.

Степень восстановления марганца составляет:

, (2.17)

;

в) в шлак (в виде МnО) переходит марганца шихтовых материалов:

МMn в шлак = МMn - MMn чугуна - МMn в газ, (2.18)

МMn в шлак = 12,67 - 5,7 = 6,97 кг;

г) количество МnО в шлаке:

, (2.19)

Количество FeO в шлаке:

, (2.20)

Химический состав шлака предоставлен в таблице 2.4.

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, (2.21)

МS в чугуне = 7,96 • 0,09 = 0,720 кг или 0,045%.

Содержание серы не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,05%).

Таблица 2.4 - Характеристика шлака

Проверка содержания фосфора в чугуне:

МР в чугуне = Мр.с.•[P]р.с. + Мз.к.•[P]з.к., (2.22)

МР в чуг= 1154 • 0,00022 + 311 • 0,0012 + 231 • 0,00017 + 45,1 • 0,00327 = 0,8 кг или 0,07%.

Содержание фосфора не выходит за допустимые пределы (в чугуне 0,08%).

Окончательный состав чугуна (на величину разницы в содержании фосфора в окончательном и заданном составах изменить содержание углерода) приведен в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Химический состав полученного чугуна

Расход влажного (2% Н2О) кокса с учётом выноса составит:

, (2.23)

Расход шихтовых материалов приведен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Расход шихтовых материалов

Количество влаги шихтовых материалов и пыли, выносимых из доменной печи, равно:

Мвыноса = 2119,38 - 2069,0 = 50,38 кг. (2.24)

Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с использованием металлоконцентрата на 1 тонну чугуна предоставлен в таблице 2.7.

Таблица 2.7 - Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата на 1 тонну чугуна

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8