Розрахунок шихти для виробництва окатишів 1 страница

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 7-8

Расчет шихты для производства окатышей заключается в определении соотношения ее компонентов, обеспечивающего производство окатышей за-данного качества. Обычно необходимо определить расход концентрата и из-вестняка при заданном расходе возврата и бентонита, который зависит от свойств комкуемого материала. Для расчета необходимо задать и содержание FeO в готовых окатышах.Расчет шихты ведут для производства100кг окаты-шей.

Рассчитаем шихту для производства окатышей основностью 1,2 при рас-ходе бентонита 0,5 кг и расходе возврата – 10 кг. Содержание FeO в готовых (обожженных) окатышах примем равным 1%.

В табл. 7.1 содержатся данные о химическом составе компонентов ших-ты. Расчет ведется на сухую шихту, поэтому в химический состав входит гид-ратная влага компонентов шихты. Сумма массовых долей всех веществ, содер-жащихся в компонентах шихты для производства окатышей обязательно долж-на быть равна 100 %. Если это условие не соблюдается, то точный расчет ших-ты становится невозможным.

Таблица 7.1 – Химический состав компонентов шихты

Соединения		Массовое содержание в компонентах, %
Концентрат		Известняк	Бентонит		Возврат
FeO	25,60		–	–		3,21
Fe2O3	66,59		0,38	15,0		85,6
MnO	0,10		–	–		0,10
SiO2	6,21		2,10	48,0		5,26
Al2O3	0,23		0,80	11,0		0,16
CaO	0,22		43,8	0,8		5,08
MgO	0,07		8,90	4,0		0,44
FeS2	0,92		–	–		0,08
SO3	–		0,04	–		–
P2O5	0,06		0,02	–		0,07
CO2	–		43,96	–		–
H2Oгидр	–		–	21,2		–
Сумма	100,0		100,0	100,0		100,0

Содержание железа, марганца, фосфора и серы в сырье определяется ис-ходя из содержания соответствующих оксидов в компонентах шихты из выра-жений:

^Fe общ

=

^M Fe

× Fe 2 O 3

+

^M Fe

× FeO +

^M Fe

× FeS 2=

× Fe 2 O 3

+

× FeO +

× FeS 2

;

^M Fe O

^M FeO

^M FeS

^Mn общ

=

^M Mn

× MnO +

^M Mn

× MnO 2

=

× MnO +

× MnO 2

;

^M MnO

^M MnO

^P общ	=	^M P		× P 2 O 5=			× P 2 O 5	;
^M P O

^S общ

^= ^S орг

+

M S

× FeS 2

+

M S

× SO 3

^= ^S орг

+

× FeS 2+

× SO 3.

^M FeS

^M SO

Результаты расчетов заносятся в табл. 7.2.

Таблица 7.2 – Общее содержание некоторых компонентов шихты

Соединения		Массовое содержание в компонентах, %
Концентрат		Известняк	Бентонит		Возврат
Feобщ	66,953		0,266	10,5		62,454
Mnобщ	0,077					0,077
Pобщ	0,026		0,009			0,031
Sобщ	0,491		0,016			0,043

По данным о химическом составе компонентов шихты вычисляются по-тери массы каждого компонента при обжиге. При этом учитывается полное разложение карбонатов с переходом СО₂ в отходящие газы, а также удаление Н₂О _гидр, 90%серы,содержащейся в сульфидах и60% SO₃ шихты.Посколькуобжиг окатышей является окислительным процессом, необходимо во всех слу-чаях учитывать массу кислорода, поглощаемую шихтой из газовой фазы на об-жиговой ленте.

Обозначим потери массы концентрата, известняка, бентонита и возврата при обжиге через d _к, d _и, d _б, d _в, соответственно. Тогда потери концентрата можно рассчитать по формуле:

æ

M ^Fe 2 ^O 3

ö

^d к

= H 2 Oгидр^к

+ CO 2 ^к

+ 0,9 × SFeS^к 2

+

0,6 × SO 3 ^к + ç

-

O 2

FeS 2 ^к ÷

ç

^M 2 FeS 2

÷

è

ø

где

H

O^к

– содержание гидратной влаги в концентрате;

гидр

CO

к

– содержание

CO

в карбонатах, содержащихся в концентрате;

S

к

=

M S

FeS ^к –содержание серы в сульфидах,содержащихся в кон-

FeS

^M FeS

центрате;

SO^к

– содержание

SO

в концентрате;

M ^Fe 2 ^O 3

-

O 2

FeS

к

– увеличение массы за счет окисления кислородом сульфи-

M

2 FeS

дов железа до Fe2O3

по реакции 4 FeS 2+11 O 2=2 Fe 2 O 3+8 SO 2;

Подставив в формулу числовые значения, определим потери концентрата:

æ

3 ×16

ö

d к=0+0+0,9×

× 0,92

+ 0,6 × 0 + ç

-

× 0,92÷

= 0,442 - 0,184 = 0,258.

2 ×120

è

ø

Потери известняка:

æ

M ^Fe 2 ^O 3

ö

^d и

= H 2 Oгидр^и

+ CO 2 ^и

+ 0,9 × SFeS^и 2

+

0,6 × SO 3 ^и + ç

-

O 2

FeS 2 ^и ÷

ç

^M 2 FeS 2

÷.

è

ø

Потери бентонита:

				æ			M ^Fe 2 ^O 3	ö
d б	= H 2 Oгидр^б	+ CO 2 ^б +0,9× SFeS^б		+ 0,6 × SO 3 ^б + ç	-		O 2	FeS 2 ^б ÷.
				ç			^M 2 FeS 2	÷
				è			ø
Потери возврата:
				æ		M ^Fe 2 ^O 3	ö
d в	= H 2 Oгидр^в	+ CO 2 ^в +0,9× SFeS^в		+ 0,6 × SO 3 ^в + ç	-		O 2	FeS 2 ^в ÷.
				ç			^M 2 FeS 2	÷
				è			ø

Результаты расчетов заносим в табл. 7.3 (без учета окисления магнетита).

Таблица 7.3 – Потери массы компонентов шихты, %

Источники изменения		Компоненты шихты
массы компонентов	концентрат	известняк	бентонит	возврат
H2Oгидр	–	–	21,20	–
CO2	–	43,96	–	–
0,9× SFeS2	0,442	–	–	0,0384
0,6 ×SO3	–	0,024	–	–
Увеличение массы за счет окис-
ления кислородом сульфидов	-0,184	–	–	-0,016
железа до Fe2O3
Суммарная потеря массы	0,258	43,984	21,20	0,0224

Дата добавления: 2014-12-16