Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Расчет агломерационной шихты





 

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

Компоненты аглошихты Fe Mn P S Fe2O3 FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO P2O5 C п.п.п
Концентрат 61,78 0,22 0,03 0,14 58,56 26,73 5,58 3,06 2,93 1,20 1,28 0,08 1,44
Известняк 0,12 0,01 0,01 0,18 0,89 0,37 54,40 0,68 0,03 43,44
Коксик 2,15 0,10 0,02 1,80 3,07 4,83 3,07 0,39 0,15 0,14 0,05 85,5 1,60

 

Таблица 2.2

Потери массы компонентов при спекании (без учета окислительно-восстановительных процессов связанных с окислением железа, %)

Статьи потери массы Концентрат Известняк Коксик
Удаление летучих (п.п.п.) 1,44 43,44 1,60
Горение углерода коксика 85,5
Суммарная потеря массы (d) 1,44= dx 43,44= dy 87,10= dк

 

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, %

Соединение Fe2O3 FeO SiO2 Al2O3 CaO MgO MnO Р2O5 FeS
Содержание 68,508 12,000 5,462 2,999 8,986 1,195 0,269 0,066 0,0275

 

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

Показатели Номер варианта
                                     
Основность агломерата 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 1,25 1,35 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
Расход коксика, кг/100кг агломерата 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 3,85 3,90 3,95 4,05 4,15 4,25 4,35 4,45 4,55

 

Показатели Номер варианта
                                     
Основность агломератата 2,8 1,45 1,55 1,65 1,75 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80
Расход коксика, кг/100кг агломерата 4,65 4,2 4,3 4,4 4,5 3,93 4,02 4,07 4,13 4,18 4,23 4,28 4,33 4,38 4,43 4,49 4,53 4,59 4,63

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:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.