|
Расчет агломерационной шихтыСтр 1 из 3Следующая ⇒
Исходные данные для расчета: 1. Химический состав компонентов аглошихты: концентрата, известняка, коксика (см. табл. 2.1) 2. Расход коксика – 4 кг (на 100 кг аглошихты) 3. Основность агломерата (СаО+MgO)/(SiO2+Al2O3)=1,20 4. Содержание FeO в агломерате 12% Пример расчета Определяем расход концентрата и известняка для получения 100 кг агломерата и химического состава агломерата. 1. По данным о химическом составе компонентов аглошихты вычисляем потери каждого компонента при спекании (без учета окислительно-восстановительных процессов связанных с оксидами железа). Расчет сводим в табл. 2.2. Таблица 2.1 Химический состав компонентов аглошихты
Таблица 2.2 Потери массы компонентов при спекании (без учета окислительно-восстановительных процессов связанных с окислением железа, %)
2. Находим, какая часть килограмма каждого компонента шихты входит при спекании в состав агломерата: концентрат – (100- dx)/100 известняк – (100- dy)/100 коксик – (100- dк)/100. Обозначим через Х расход концентрата (кг/100кг агломерата), а через Y расход известняка (кг/100кг агломерата). Тогда выражение ∙ Х покажет, какая часть концентрата (в кг) входит в состав шихты, необходимой для получения 100 кг агломерата. Проделав аналогичную операцию для каждого компонента шихты, составим уравнение для расчета массы шихты, которая останется после спекания всех ее компонентов взятых в количество необходимое для получения 100 кг агломерата: А = ∙ Х + ∙ Y + ∙ 4, где А – выход агломерата из шихты (без учета окислительно-востановительных реакций), кг; 4 – заданный расход коксика в шихту. 3. Задавшись содержанием оксида железа в агломерате, равным 12%, приходим к выводу, что в ходе спекания масса аглошихты, содержащая FeO в концентрате, увеличится в результате окисления магнетита до гематита, т.е. произойдет увеличение массы концентрата за счет присоединения некоторой части кислорода по реакции 4FeО+O2=2Fe2O3. В соответствии со стехиометрическим соотношением получаем, что на окисление 4 молей FeO [ M (FeО)=56+16=72] расходуется 1 моль O2 [ M (O2)=2∙16=32], т.е. при окислении 4∙72=288 кг FeO присоединяется 32 кг О2. Следовательно, количество присоединенного кислорода составит FeO. Тогда увеличение массы концентрата за счет присоединения кислорода составит , кг/100кг агломерата. 4. Окончательное уравнение материального баланса спекания имеет вид: 0,01∙[(100- dx)∙ X +(100- dy)∙ Y +(100- dk)∙4] + =100. В результате преобразования получим искомое уравнение материального баланса 1,0153∙ Х +0,5656∙ Y =100,8173. 5. По заданной основности агломерата составим уравнение баланса основности. Оно имеет следующий вид: . После подстановки соответствующих значений получим: . После преобразования получим: 4,13 Х +55,08 Y +2,16+1,2(8,64 X +1,26 Y +31,6); 4,13 Х +55,08 Y +2,16=10,368 X +1,512 Y +37,92; -6,268 X +53,568 Y =35,76. 6. Решая систему двух уравнений
найдем X и Y: X =92,595; Y =11,502. 7. Проверку расчета произведем, вычислив основность агломерата: = = . Т.о. ошибка равна 8. Определяем содержание в агломерате железа, марганца, фосфора и серы, умножая расход каждого компонента шихты в нем соответствующего элемента и складывая полученные значения: Feагл=92,595∙0,6178+11,502∙0,0013+4∙0,0215=57,3061%, Mnагл=92,595∙0,0022+4∙0,001=0,208%, Рагл=92,595∙0,0003+11,502∙0,0001+4∙0,0002=0,029%. При определении содержания серы в агломерате учтем, что при спекании удаляется 95% всей серы шихты: Sагл=(92,595∙0,0014+11,502∙0,0001+4∙0,0002)∙0,05=0,010%. 9. По данным о содержании в агломерате марганца, серы и фосфора и известных соединениях, в которых эти элементы находятся в агломерате (соответственно закись марганца MnO, троилит FeS и оксид фосфора P2O5), вычисляем содержание этих соединений в агломерате: MnOагл=0,208∙(71/55)=0,269%, FeSагл=0,01∙(88/32)=0,0275%, P2O5агл=0,029∙(142/62)=0,0664%. 10. По данным о содержании железа в FeO и FeS, содержании этих соединений в агломерате и содержании в агломерате железа (Feагл) находим содержание в агломерате Fe2O3: Содержание железа в FeO, находящемся в агломерате: . Содержание железа в FeS, находящемся в агломерате: . Содержание железа в Fe2O3, находящемся в агломерате: . Содержание Fe2O3 в агломерате: Fe2O3агл=47,9553∙ . 11. По данным о расходах компонентов шихты и содержанию в них CaO, MgO, SiO2 и Al2O3 находим содержание этих оксидов в агломерате: CaОагл=92,595∙0,0293+11,502∙0,544+4∙0,0039=8,9857%, MgOагл=92,595∙0,012+11,502∙0,0068+4∙0,0015=1,1954%, SiO2агл=92,595∙0,0558+11,502∙0,0089+4∙0,0483=5,4624%, Al2O3агл=92,595∙0,0306+11,502∙0,037+4∙0,0307=2,9988%. 12. Результаты расчета химического состава агломерата оформляем в виде таблицы (табл. 2.3). Таблица 2.3 Химический состав агломерата, %
Из таблицы 2.3 видно, что количество агломерата (99,514 кг) мало отличается от заданного (100 кг). Ошибка (<0,5%) вызвана тем, что химические составы шихтовых компонентов, приведенные в табл. 2.1, не дают в сумме 100% (отклонение в меньшую сторону составляет от 0,01 до 1,19%).
Задание. Используя исходные данные, приведенные в табл. 2.4., рассчитать шихту для производства железорудного агломерата и определить его химический состав. Химический состав шихтовых материалов приведен в табл. 2.1.
Контрольные вопросы: 1. Какие исходные данные необходимы для расчета шихты и что определяется в результате расчета? 2. Какие уравнения составляются при расчете шихты, в чем их сущность? 3. Каков смысл коэффициента 1/9 в уравнении материального баланса? 4. Какая степень десульфурации шихты принимается при расчете химсостава агломерата? 5. Какие неточности допущены в выполненном расчете аглошихты?
Таблица 2.4
Практическая работа № 3 Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|