Курсовая работа: Проектирование отделения восстановительной электроплавки ильменитового концентрата

Таблица 2 - Распределение компонентов по продуктам плавки

Компонент	Перейдёт в шлак	Перейдёт в металл	Улетучиться из РТП
TiO2 =52,6	52,6·0,9797=51,532	52,62·0,03·0,01=0,016	52,62·0,02=1,052
Fe2O3 =29,4	29,4·0,14=4,116	29,4·0,84=24,696	29,4·0,02=0,588
FeO = 3,46	3,46·0,07=0,242	3,46·0,92=3,183	3,46·0,01=0,035
SiO2 = 4,46	4,46·0,65=2,899	4,46·0,15=0,669	4,46·0,2=0,892
Al2O3 = 3,9	3,9·0,98=3,822	-	3,9·0,02=0,078
Cr2O3 = 3,75	3,75·0,86=3,225	3,75·0,11=0,413	3,75·0,03=0,113
ZiO2 = 1,53	1,53·0,98=1,499	-	1,53·0,02=0,031
MnO = 2,65	2,65·0,83=2,199	2,65·0,02=0,053	2,65·0,15=0,398
MgO = 0,52	0,52·0,98=0,510	-	0,52·0,02=0,01
V2O5 = 0,14	0,14·0,91=0,127	0,14·0,06=0,08	0,14·0,03=0,004
P2O5 = 0,04	0,04·0,31=0,012	0,04·0,46=0,018	0,04·0,23=0,009
S = 0,056	0,056·0,41=0,023	0,056·0,95=0,008	0,056·0,44=0,025

2. TiO2 восстанавливается до Ti с переходом в металл по реакции:

TiO2 + 2С = Ti + 2СО (1)

0,016 · 48 / 80 = 0,010 кг Ti

с освобождением 0,01 · 32 / 48 = 0,007 кг

При восстановлении TiO2 до Ti2O3 освобождается

51,532 · 0,3 · 16 / 160 = 1,546 кг О2.

3. Fe2O3 восстанавливается до Fe с переходом в металл по реакции:

Fe2O3 + 3С = 2Fe + 3СО (2)

24,696 · 112 / 160 = 17,287 кг Fe

с освобождением:

24,696 · 48 / 160 = 7,409 кг О2.

FeO восстанавливается да Fe с переходом в металл по реакции:

FeO + С = Fe + СО (3)

3,183 · 56 / 72 = 2,476 кг Fe

с освобождением:

3,183 – 2,476 = 0,707 или 3,183 · 16 / 72 = 0,707 кг О2.

4. Cr2O3 восстанавливается до Cr с переходом в металл по реакции:

Cr2O3 + 3С = 2Cr + 3СО (4)

0,413 · 104 / 152 = 0,283 кг Cr

с освобождением 0,413 · 48 / 152 = 0,130 кг О2.

5. SiO2 восстанавливается до Si с переходом в металл по реакции:

SiO2 + С = Si + 2СО (5)

0,669 · 28 / 60 = 0,312 кг Si

с освобождением 0,669 · 32 / 60 = 0,357 кг О2.

6. MnO восстанавливается до Mn с переходом в металл по реакции:

MnO + С = Mn + СО (6)

0,053 · 55 / 71 = 0,041 кг Mn

с освобождением 0,053 · 16 / 71 = 0,012 кг О2.

7. V2O5 восстанавливается до V с переходом в металл по реакции:

V2O5 + 5С = 2V + 5СО (7)

0,08 · 102 / 182 = 0,045 кг V

с освобождением 0,08 · 80 / 182 = 0,035 кг О2.

8. P2O5 восстанавливается до P с переходом в металл по реакции:

P2O5 + 5С = 2P + 5СО (8)

0,018 · 62 / 142 = 0,008 кг P

с освобождением 0,018 · 80 / 142 = 0,01 кг О2.

9. Сера переходит в металл в количестве 0,008 кг.

10. Оставшиеся в шлаке окислы будут в виде FeO

4,38 · 144 / 160 = 3,922 кг FeO

с высвобождением 4,358 · 16 / 160 = 0,436 кг О2.

11. Всего выделиться кислорода:

0,007 + 7,409 + 0,707 + 0,357 + 0,13 + 0,012 + 0,035 + 0,01 + 0,436 = 9,1 кг.

12. Требуется углерода для связывания О2 до СО:

9,1 · 12 / 16 = 6,83 кг С

Предполагаем, что металл науглераживается на 1,6 %. Тогда в металл перейдёт:

Ti	Fe	Si	Cr	Mn	V	P	S	C
0,01 + 19,763 + 0,312 + 0,283 + 0,041 + 0,045 + 0,008 + 0,008 + Х = 20,47 + Х

Х = 0,344 кг С.

13. Масса шлака в соответствии с таблицей 2 и п. 10 составит:

36,071 + 13,91 + 3,922 + 2,899 + 3,822 + 3,225 + 1,490 + 2,199 + 0,51 +

+ 0,127 + 0,012 + 0,023 = 68,219 кг.

14. Общиё расход углерода составит: 6,83 + 0,344 = 7,174 кг С.

С учётом 15% угара восстановителя потребуется углерода:

7,174 · 1,15 = 8,25 кг.

15. По опытным данным расход графитированных электродов при плавки концентрата составляет 21,2 кг/т шлака или на 100 кг концентрата:

21,2 · 68,219 / 1000 = 1,446 кг

С учётом 15% угара, электроды внесут углерода 1,446 · 0,85 = 1,229 кг.

16. Количество углерода, необходимое на восстановление окислов в золе угля ( на 100 кг) с учётом такого же распределение компонентов, как и для концентрата.

17. На связывание кислорода расход углерода составит:

1,3142 · 12 / 16 = 0,9856 кг.

Из 100 кг антрацита 80 кг углерода будет израсходовано на восстановление концентрата, науглероживания концентрата металла и восстановления золы антрацита.

На восстановление концентрата и науглероживание металла пойдёт:

80,00 – 0,9856 = 79,014 кг

18. Потребность углерода, внесённого антрацитом по п. 14 с учётом углерода, внесённого электродами по п. 15, составит:

8,25 – 1,229 = 7,021 кг С

19. Дополнительно на восстановление окислов антрацита:

8,25 · 0,9856 / 79,014 = 0,103 кг С

Суммарный расход углерода: 7,021 + 0,103 = 7,123 кг С

20. Расход угля составит: 7,123 / 0,8 = 8,904 кг

21. Такое количество угля внесёт в шлак:

S – 8,904 · 0,615 / 100 = 0,0547

FeO – 8,904 · 0,518 / 100 = 0,046

SiO2 – 8,904 · 1,729 / 100 = 0,1537

Al2O3 – 8,904 · 1,2544 / 100 = 0,1115

MgO – 8,904 · 0,4214 / 100 = 0,0375

V2O5 – 8,904 · 0,0091 / 100 = 0,0008

P2O5 – 8,904 · 0,0093 / 100 = 0,0003

В металл:

S = 8,904 · 0,225 / 100 = 0,02

Fe = 8,904 · 3,452 · 112 / (100 · 160) = 0,2148

Si = 8,904 · 0,397 · 28 / (100 · 60) = 0,0165

V = 8,904 · 0,0006 · 102 / (100 · 182) = 0,00003

P = 8,904 · 0,0138 · 62 / (100 · 142) = 0,0005

22 Состав шлака

Таблица 3 - Состав шлака

Компонент	Кг	%
TiO2	36,071	52,29
Ti2O3	13,91	20,14
SiO2 2,899 + 0,1537	3,053	4,42
Al2O3 3,822 + 0,1115	3,934	5,7
Cr2O3	3,225	4,679
FeO 0,046 + 4,358	4,404	6,377
MnO	2,199	3,148
MgO 0,57 + 0,0375	0,548	0,79
V2O5 0,127 + 0,0008	0,128	0,18
P2O5 0,012 + 0,0003	0,0123	0,02
ZiO2	1,499	2,17
S 0,023 + 0,0547	0,078	0,4
Сумма	69,061	100

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

МЕНЮ

Курсовая работа: Проектирование отделения восстановительной электроплавки ильменитового концентрата