Восстановление окислов углеродом.
Окисел | Вес, кг | реакция | Расход углерода, кг | Переходит в металл при раскислении |
FeO | (0,063+0,029)*0,4 =0,037 | FeO+C=Fe+CO | 0,037*72/72 =0,006 | 0,037*56/72 =0,029 |
Fe2O3 | 0,089*0,4 =0,036 | Fe2O3+3C=2Fe+3CO | 0,036*36/160 =0,008 | 0,036*112/160 =0,025 |
Таблица №10.
Восстановление окислов кремнием.
Окисел | реакция | |||
FeO | 0,092-0,037 =0,055 | 2FeO+Si=2Fe+SiO2 | 0,055*28/144*0,11 | 0,055*112/144 =0,043 |
Fe2O3 | 0,089-0,036 =0,053 | 2 Fe2O3+2Si=4Fe+3SiO2 | 0,053*(3*28)/(2*160) =0,014 | 0,053*224/320 =0,037 |
Cr2O3 | 0,004 | 2 Cr2O3+3Si=4Cr+3SiO2 | 0,004*(3*28)/(2*152) =0,001 | 0,004*(4*52)/(2*152) =0,003 |
P2O5 | 0,004 | 2 P2O5+5Si=4P+5SiO2 | 0,004*(5*28)/(2*42) =0,002 | 0,004*(4*31)/(2*142) =0,002 |
Для реакции десульфурации требуется:
Окиси кальция 0,013*56/32=0,023 кг; железа 0,013*56/32=0,023 кг. Образуется сернистого кальция 0,013*72/32=0,029 кг. Чтобы связать серу из шлакообразующих по реакции CaO[S]C=CaS+CO. Требуется окиси кальция 0,013*12/32=0,005. Образуется сернистого кальция 0,013*72/32=0,029. Окиси углерода 0,023*28/56=0,011.
Вес (кг) металла к концу восстановительного периода (см. приложение табл.11), вес (кг) и состав шлака восстановительного периода (см. приложение табл.12).
Количество газов II периода.
В течении II периода на 100 кг металла расходуется графитированных электродов.
или 0,14*0,99=0,138 кг углерода. Окисляется углерода кокса 0,250*0,8-0,02-0,014=0,166 кг принимаем, что углерод электродов и кокса окисляется кислородом воздуха до окиси углерода: углерода сгорает 0,138+0,166=0,304 кг, при этом образуется:
. Для горения требуется кислорода воздуха: 0,709-0,304=0,405 кг, до окисления 0,138-0,018=0,12 кг кремния, требуется кислорода воздуха
для окисления 0,143 кг алюминия требуется кислорода воздуха
всего требуется кислорода воздуха 0,405+0,137+0,127=0,669 кг или
м3 кислороду сопутствует азот в количестве:
или 0,468*79/21=1,760 м3, вес воздуха 0,669+2,239=2,908, объем сухого воздуха 0,468+1,760=2,228 м3 количество влаги, вносимой воздухом (когда вес водяного пара в 1м3 воздуха равен 10,012 кг) 2,428*0,012=0,006 кг.
Всего влаги 0,029+0,006=0,035 кг. Допустимый водяной пар будет восстановлен окисью углерода. При этом образуется водорода: Потребуется окиси углерода
образуется углекислого газа
при разложении извести выделяется углекислого газа 3,406*0,002=0,006 при нагреве плавикового шпата выделяется 0,609*0,003=0,002 кг CO2.
При раскислении углеродом образуется 0,028 кг CO. При образовании сернистого кальция из серы в шлакообразующих образуется 0,009 кг CO.
Кокс выделяет летучих 0,250*0,05=0,013 кг.
Сводная таблица газов II периода.
кг | % | |
Окись углерода (0,709+0,063+0,011-0,054) | 0,829 | 22,10 |
Углекислый газ (0,085+0,002+0,006) | 0,093 | 2,85 |
Водород | 0,004 | 0,12 |
Азот | 2,239 | 68,52 |
Фтористый кремний | 0,190 | 5,82 |
Летучие кокса 0,250*0,05 | 0,013 | 0,40 |
Всего: | 3,268 |
Материальный баланс II периода.
Израсходовано, кг | Сумма | Получено, кг | Сумма |
Металла I периода | 96,72 | Металла | 99,56 |
Извести | 3,046 | Шлака | 5,641 |
Плавикового шпата | 0,609 | Газов | 3,268 |
Кокса | 0,250 | Итого: | 108,109 |
Феррохрома | 0,718 | ||
Ферросилиция 75% | 0,524 | ||
Алюминия | 0,114 | ||
Электродов | 0,140 | ||
Шлака I периода | 0,233 | ||
Магнезитохромита | 0,030 | ||
Магнезита из футеровки | 0,450 | ||
Шамотного боя | 0,609 | ||
Ферромарганца | 1,45 | ||
Воздуха | 2,907 | ||
Невязка | 0,300 | ||
Итого: | 108,109 |
Материальный баланс плавки.
Израсходовано, кг | Сумма | Получено, кг | Сумма |
Железного лома | Металла | 39,56 | |
Ферромарганца | 1,45 | Шлака I периода | 64,54 |
Ферросилиция 75% | 0,524 | Шлака II периода | 5,641 |
Феррохрома | 0,718 | Улет железа | 2,397 |
Алюминия | 0,114 | Газов | 11,664 |
Электродов | 0,100 | Невязка | 0,131 |
Кокса | 0,250 | Итого: | 125,847 |
Извести | 5,979 | ||
Плавикового шпата | 0,609 | ||
Железная руда | |||
Магнезит | 1,500 | ||
Магнезитохромит | 0,200 | ||
Шамотного боя | 1,137 | ||
Газообразного кислорода | 1,915 | ||
Воздуха | 9,351 | ||
Итого: | 125,847 |