Использование в доменной шихте металлсодержащих добавок из шлаковых отвалов (стр. 4 из 14)
, (2.23) 
Расход шихтовых материалов приведен в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Расход шихтовых материалов
| Материалы | Без выноса и влаги | С выносом влажных |
| Кокс | 434,0 | 451,0 |
| Рудная смесь | 1635,0 | 1668,38 |
| Итого | 2069,0 | 2119,38 |
Количество влаги шихтовых материалов и пыли, выносимых из доменной печи, равно:
Мвыноса = 2119,38 – 2069,0 = 50,38 кг. (2.24)
Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с использованием металлоконцентрата на 1 тонну чугуна предоставлен в таблице 2.7.
Таблица 2.7 -Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата на 1 тонну чугуна
| Наименование | Вносит шихта, т | |||||||||
| материала | Fe | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | MnO | TiO2 | P | Cr2O3 | S |
| агломерат ОХМК | 0,631 | 0,11 | 0,013 | 0,12 | 0,019 | 0,003 | 0,00 | 0,0003 | 0,00 | 0,000 |
| окатыши Лебединские | 0,15 | 0,014 | 0,001 | 0,00 | 0,001 | 0,000 | 0,000 | 0,0000 | 0,00 | 0,000 |
| металлоконцентрат | 0,17 | 0,041 | 0,005 | 0,054 | 0,02 | 0,009 | 0,0003 | 0,0004 | 0,020 | 0,000 |
| кокс (зола) | 0,004 | 0,02 | 0,008 | 0,003 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0001 | 0,00 | 0,008 |
| СУММА | 0,957 | 0,18 | 0,027 | 0,177 | 0,04 | 0,012 | 0,0003 | 0,0008 | 0,020 | 0,008 |
| Состав чугуна, %: | Si | 0,55 | Расход | кг/т | т | |||||
| Mn | 0,57 | материалов | чугуна | всего | ||||||
| S | 0,05 | агломерат ОХМК | 1154 | 1,154 | ||||||
| PCr | 0,080,23 | окатыши Лебединские | 231 | 0,231 | ||||||
| Выход чугуна с подачи, т | 1,0 | металлоконцентрат | 311 | 0,311 | ||||||
| Расход SiO2 в чугун, т | 0,01 | известняк | 0 | 0,0 | ||||||
| Переходит SiO2 в шлак, т | 0,15 | кокс (зола) | 451 | 0,451 | ||||||
| Сумма окислов шлака, т | 0,37 | |||||||||
| Выход шлака с подачи, т | 0,38 | Показатели работы доменной печи | ||||||||
| Выход шлака, кг/т чугуна | 378 | Содержание железа в металлошихте, % 56,32 | ||||||||
| Состав шлака, %: | SiO2 | 40,2 | Вынос колошниковой пыли , кг/т чугуна 31 | |||||||
| Al2O3 | 7,13 | Дутье: расход, м³/мин 1950 | ||||||||
| CaO | 40,2 | давление, ати | 1,9 | |||||||
| MgO | 9,72 | температура,ºС 1050 | ||||||||
| FeO | 0.37 | Содержание кислорода в дутье, % 22,5 | ||||||||
| MnOS | 1,620,76 | Колошниковый газ: давление, ати 1,05 температура, ºС 180 | ||||||||
| Основность шихты, | CaO/SiO2 | 0,93 | КИПО 0,575 | |||||||
| Основность шлака: | CaO/SiO2 | 1,00 | Производительность, т/сут 1751 | |||||||
| Температура плавления шлака, оС | 1340 | Рудная нагрузка, т/т | 3,38 | |||||||
| Fe | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | MnO | TiO2 | P | Cr2O3 | S | ||
| агломерат ОХМК | 8,21 | 1,43 | 0,169 | 1,56 | 0,247 | 0,039 | 0,00 | 0,0039 | 0,00 | 0,002 | |
| окатыши Лебединские | 1,98 | 0,182 | 0,013 | 0,01 | 0,013 | 0,001 | 0,001 | 0,0002 | 0,013 | 0,00 | |
| металлоконцентрат | 2,20 | 0,533 | 0,065 | 0,702 | 0,26 | 0,116 | 0,00 | 0,0052 | 0,,25 | 0,002 | |
| кокс (зола) | 0,06 | 0,26 | 0,104 | 0,039 | 0,02 | 0,00 | 0,00 | 0,0013 | 0,00 | 0,100 | |
| СУММА | 12,45 | 2,34 | 0,351 | 2,301 | 0,52 | 0,156 | 0,01 | 0,01 | 0,26 | 0,104 | |
| Состав чугуна, %: | Si | 0,55 | Расход | кг/т | т | ||||||
| Mn | 0,57 | материалов | чугуна | всего | |||||||
| S | 0,05 | агломерат ОХМК | 1154 | 15,0 | |||||||
| PCr | 0,080,23 | окатыши Лебединские | 231 | 3,0 | |||||||
| Выход чугуна с подачи, т | 13,0 | металлоконцентрат | 311 | 4,0 | |||||||
| Расход SiO2 в чугун, т | 0,15 | кокс (зола) | 451 | 5,9 | |||||||
| Переходит SiO2 в шлак, т | 1,94 | ||||||||||
| Сумма окислов шлака, т | 4,81 | ||||||||||
| Выход шлака с подачи, т | 4,91 | Показатели работы доменной печи: | |||||||||
| Выход шлака, кг/т чугуна | 378 | Содержание железа в металлошихте, % 56,32 | |||||||||
| Состав шлака, %: | SiO2 | 40,2 | Вынос колошниковой пыли , кг/т чугуна 31 | ||||||||
| Al2O3 | 7,13 | Дутье: расход, м³/мин 1950 | |||||||||
| CaO | 40,2 | давление, ати 1,9 | |||||||||
| MgO | 9,72 | температура,ºС 1050 | |||||||||
| FeO | 0,37 | Содержание кислорода в дутье, % 22,5 | |||||||||
| MnOS | 1,620,76 | Колошниковый газ: давление, ати 1,05 температура, ºС 180 | |||||||||
| Основность шихты, | CaO/SiO2 | 0,93 | КИПО 0,575 | ||||||||
| Основность шлака: | CaO/SiO2 | 1,00 | Производительность, т/сут 1751 | ||||||||
| Температура плавления шлака, оС | 1340 | Рудная нагрузка, т/т | 3,38 | ||||||||
Таблица 2.8 - Расчетный состав доменной шихты чугуна и шлака с применением металлоконцетрата в подачу
2.2 Расчёт шихты без использования металлоконцетрата
Химический состав чугуна, принимаемый на основании опытных данных представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.9 – Состав чугуна
| Содержание элементов, % | |||||
| Si | Мп | Р | S | С | Fe |
| 0,55 | 0,14 | 0,04 | 0,03 | 2,89 | 96,40 |
Расход сухого кокса без выноса составляет 450 кг.
Исходные данные для расчёта приведены в таблице 2.10.
Определяется масса элементов в чугуне:
Мi = Мчугуна [ I ], (2.25)
где [ I ] – содержание в чугуне элементов (здесь и далее в долях единицы);
МFe чугуна = 1000 ∙ 0,964 = 964,0 кг;
МMn чугуна = 1000 ∙ 0,0014 = 1,4 кг;
МSi чугуна1000 ∙ 0,0055 = 5,5 кг.
Расход рудной смеси:
а) масса золы кокса:
Мз. к. = Мкокса∙[А]кокса, (2.26)
где [А]кокса – содержание в коксе золы;
Мз. к. = 450 ∙ 0,104 = 46,80 кг;
б) вносится железа золой кокса:
МFe з.к. = Мз. к.∙[Fe]з.к., (2.27)
где [Fe]з.к. – содержание железа в золе кокса;
МFe з.к. = 46,8 ∙ 0,0851 = 3,98 кг,
где 0,0851 – содержание железа в золе кокса, доли ед.;
в) в соответствии с составом шихтовых материалов и опытными
данными выход шлака составляет 346 кг/т, с содержанием FeO 0,41 %;
г) переходит железа в шлак:
, (2.28)МFe шлака = 346 ∙ 0,0041 ∙ 56/72 = 1,42 кг,
где 56 – атомная масса железа; 72 – молекулярная масса FeO;
д) должно быть внесено железа рудной смесью:
МFe р.с. = МFe чугуна + МFe шлака – МFe з.к., (2.29)
МFe р.с. = 964,0 + 1,42 – 3,98 = 961,44 кг;
е) расход рудной смеси:
, (2.30) 
ж) расход рудной смеси с учётом выноса в колошник (принимаем вынос равным 2%, он определяется качеством шихтовых материалов, технологией доменной плавки и изменяется от 1 до 10%) составляет:
, (2.31)
Химический состав шихтовых материалов доменной плавки без использования металлоконцентрата предоставлен в таблице 2.10
.
Таблица 2.10 Химический состав шихтовых материалов доменной плавки без металлоконцентрата
| Наименование | Химический состав, % | ||||||||||||
| материала | Fe | FeO | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | MnO | P | S | Cr2O3 | TiO2 | Fe2O3 | W |
| агломерат ОХМК | 53,42 | 13,20 | 8,97 | 1,10 | 12,56 | 1,60 | 0,241 | 0,022 | 0,041 | 0,00 | 0,00 | 62,2 | 0,00 |
| окатыши Лебединские | 65,90 | 2,50 | 6,00 | 0,08 | 0,27 | 0,44 | 0,046 | 0,017 | 0,005 | 0,00 | 0,014 | 90,6 | 0,00 |
| кокс (зола) | 8,51 | 0,00 | 46,20 | 17,20 | 7,40 | 3,11 | 0,710 | 0,327 | 1,370 | 0,00 | 0,00 | 23,68 | 2,70 |
Расчёт количества шлакообразующих приведён в таблице 2.11.
Мi р.с. = Mр.с.∙[ I ]р.с.; (2.32)
Мi з.к. = Mз.к.∙[ I ]з.к.; (2.33)
Мi шлакообр. = Мi р.с. + Мi з.к.. (2.34)
Таблица 2.11 – Количество шлакообразующих
| Материал | Количество, кг | SiO2 | А12О3 | СаО | MgO | ||||
| % | кг | % | кг | % | кг | % | кг | ||
| Руд. Смесь | 1708,89 | 14,97 | 136,0 | 1,18 | 13,1 | 12,83 | 146,4 | 2,04 | 20,84 |
| Зола кокса | 46,8 | 46,20 | 20,83 | 17,20 | 7,75 | 7,40 | 3,33 | 3,11 | 1,40 |
| Итого | — | — | 156,8 | 20,8 | 149,94 | 22,24 | |||
Израсходовано кремнезема на Si переходящий в чугун (по реакции SiO2 +2C = Si +2CO ):
, (2.35) 
В шлак переходит кремнезема:
, (2.36) 
= 156,86 – 11,79 = 145,07 кг.