Розрахунок агломераційної шихти по рівнянням матеріального балансу та основності 2 страница

В окончательном виде уравнение материального баланса спекания выгля-дит следующим образом:

æ100 - d р.с ö
ç					÷	× X
ç				÷
è			ø
			æ
=		ç FeO	- X
			ç	агл
		è

æ

100 - d и ö

æ

100 - d к.п ö

æ

100 - d к.м

ö

+ ç

÷

× Y + ç

÷

× M

к.п

+ ç

÷

× M

к.м

-100 =

è

100 ø

è

100 ø

è

ø

^FeO р.с

FeO

FeO

FeO

ö

×

- Y ×

и

- M

×

к.п

- M

×

к.м

÷

к.п

к.м

÷

ø

где d _р.с, d _и, d _к.п, d _к.м – потери массы рудной смеси, известняка, колошниковой пыли и коксовой мелочи, соответственно, кг/100кг;

X, Y, М _к.п, М _к.м–расходы соответствующих компонентов шихты; FeO _р.с, FeO _и, FeO _к.п, FeO _к.м–содержание FeO в соответствующих

компонентах.

Подставим теперь в это уравнение данные о величине потерь массы при спекании (см. табл. 1.3) и о содержании FeO в компонентах шихты (см. табл. 1.1). После подстановки получим:

æ

100 - 0,09

ö

æ

100 - 43,998

ö

æ

100 - 8,394

ö

æ

100 - 89,861

ö

ç

÷

× X + ç

÷

× Y + ç

÷

×1 + ç

÷

× 6

-100

=

è

ø

è

ø

è

ø

è

ø

æ

2,236

12,240

ö

=

ç12

- X ×

- Y ×

-1

×

- 6 ×

÷

è

ø

После преобразования имеем:

0,999× X + 0,560× Y + 0,916 + 0,608 – 100 = 1,319 – 0,0025× X.

Правая часть уравнения показывает, что количество кислорода, которое теряют окислы железа шихты при спекании, составляют в рассматриваемом случае приблизительно 1,3 кг на каждые 100 кг готового агломерата. После преобразования получаем искомое уравнение материального баланса в следу-ющем виде:

1,002× X + 0,560× Y = 99,795.

Второе уравнение составим по основности:

(CaO + MgO)

× X +(CaO + MgO)

× Y +(CaO + MgO)

× M

к.п

+(CaO + MgO)

× M

к.м

р.с

и

к.п

к.м.

= В

(SiO + Al O

)

× X +(SiO + Al O

)

× Y +(SiO + Al O

)

× M

к.п

+(SiO + Al O

)

× M

к.м

р.с

и

к.п

к.м.

где CaO р.с, CaO и, CaO к.п, CaO к.м

–

содержание CaO в рудной смеси, извест-

няке, колошниковой пыли и коксовой ме-

лочи соответственно (см. табл. 1.1);

MgO р.с, MgO и, MgO к.п, MgO к.м

–

содержание MgO в соответствующих

компонентах (см. табл. 1.1);

SiO2 р.с, SiO2 и, SiO2 к.п, SiO2 к.м;

–

содержание SiO2

в соответствующих ком-

понентах (см. табл. 1.1);

Al2O3 р.с, Al2O3 и, Al2O3 к.п, Al2O3 к.м

– содержание Al2O3 в соответствующих

компонентах (см. табл. 1.1).

В численном выражении:
	(0,36 +	0,16)× X + (43,8 + 8,9)× Y + (13,09 + 2,28)×1+ (0,58 + 0,13)×6	= 1,2.
	(16,6	+ 2,29)× X + (2,1+ 0,8)× Y + (9,68 + 3,23)×1+ (3,9 +	1,95)×6

После преобразования имеем:

21,617× X – 49,220× Y = -37,982.

Решая совместно уравнение материального баланса спекания и уравнения баланса основности, получим искомые расходы рудной смеси и известняка, кг/100 кг агломерата:

1,002 × X + 0,560 × Y = 99,795	ì	X =79,647
ì
í	× X -49,220× Y = -37,982	Þ í
21,617	Y =35,752.
î		î

Теперь, когда известны расходы всех компонентов шихты, легко прове-рить правильность расчета, рассчитав полный состав готового агломерата.

Содержание железа в агломерате определим, умножая расход каждого компонента шихты на содержание железа в нем:

Fe р.с

Fe ^и

Fe к.п

Fe к.м

^Fe агл

^= ^М р.с

×

общ

+ М и

×

общ

+

^M к.п

×

общ

^+ ^M к.м

×

общ

=

= 79,647 ×

56,658

+ 35,752 ×

0,266

+1×

45,094

+10 ×

1,775

= 45,779 кг/100 кг

агломерата или 45,779 %.

Аналогично находим содержание Mn _агл, P _агл и S _агл в агломерате, кг/100 кг агломерата:

Mn р.с

Mn ^и

Mn к.п

Mn к.м

Mn

= М

×

общ

+ М

×

общ

+ M

×

общ

+ M

×

общ

=

р.с

и

к.п

к.м

агл

= 79,647×0,00076 + 1×0,00070 + 6×0,00023 = 0,0626;

P р.с

P ^и

P к.п

P к.м

P = М

×

общ

+ М

×

общ

+ M

×

общ

+ M

×

общ

=

агл

р.с

и

к.п

к.м

= 79,647×0,00066 + 35,752×0,00009 +1×0,00074 + 6×0,00017 = 0,0575;

æ

S р.с

S ^и

S к.п

S к.м

ö

S

= ç

М

×

общ

+ М

×

общ

+ M

×

общ

+ M

×

общ

÷

× 0,05

агл

р.с

и

к.п

к.м

ç

÷

è

ø

где 0,05 – коэффициент перехода серы из шихты в агломерат.

S _агл= (79,647×0,00038 + 35,752×0,00016 + 1×0,00052 + 6×0,01895)×0,05 =0,0075,

Сера в агломерате входит в состав троилита (FeS), количество которого легко подсчитать:

FeS _агл= S _агл×(МFeS / МS) = 0,0075×(88/32) = 0,0207кг/100кг агломерата.

Марганец находится в агломерате в виде закиси марганца:

MnO _агл= Mn _агл×(МMnO / МMn) = 0,0626×(71/55) = 0,0808кг/100кг агломератаи, наконец, фосфор входит в состав пятиокиси фосфора:

P₂O_{5 агл}= P _агл×(МP₂O₅ / МP) = 0,0575×(142/62) = 0,1318кг/100кг агломерата.

Зная содержание серы в составе FeS и общее количество троилита, опре-делим содержание железа в составе этого соединения:

Fe_FeS = FeS _агл– S _агл= 0,0207–0,0075 = 0,0131кг/100кг агломерата.

Заданный агломерат должен содержать 12 % FeO. Количество железа в этом окисле составит:

Fe_FeO = FeO _агл×(МFe / МFeO) = 12×(56/72) = 9,333кг/100кг агломерата.

Зная общее количество железа в агломерате (45,779 кг), а также количе-ство железа в FeS и FeO можем найти количество Fe₂O₃:

Fe2O3 агл= (Fe агл– FeFeS – FeFeO)×(МFe2O3 / МFe) =

= (45,779 – 0,0131 – 9,333)×(160/112) = 52,0466 кг/100 кг агломерата.

Полный состав и количество готового агломерата приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4 – Проверка состава агломерата

						Содержание
	Расход	SiO2	Al2O3	CaO		MgO	FeO +
	компонентов									+Fe2O3 +
Компоненты шихты	шихты									+FeS +	Всего
	(кг/100 кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	+P2O5 +
	агломерата)									+MnO,
										кг
Рудная смесь	79,647	16,16	12,8702	2,29	1,8215	0,36	0,2835	0,16	0,1290
Известняк	35,752	2,10	0,7508	0,80	0,2860	43,80	15,6595	8,90	3,1820
Колошниковая пыль		9,68	0,0968	3,23	0,0323	13,09	0,1309	2,28	0,0228
Коксовая мелочь		3,90	0,2340	1,95	0,1170	0,58	0,0348	0,13	0,0078
Всего, кг			13,9518		2,2569		16,1088		3,3416	64,279999,9389

Из результатов расчета видно, что количество получаемого агломерата (99,9389 кг) мало отличается от заданного (100 кг).

Допустимая ошибка не должна превышать 0,5 %. В заключение, прове-рим основность полученного агломерата:

В = (16,1088+3,3416)/(13,9518+2,2569) = 1,2.

Точность расчета основности агломерата также удовлетворительна.

доп.об

Дата добавления: 2014-12-16