Плавка огарка без конверторного шлака
Плавку ведем на шлак №5 (SiO2-36%, FeО-50%, СаО-4%):
а) Определение состава штейна.
Количество штейна по сере с учетом степени десульфуризации:
13,5 *(1,00-0,23) – 25%
Х – 100%
Х=41,6г.
Содержание меди в штейне
13 *0,95 –Х
41,6 – 100%
Х=30%.
Примем, что 40% цинка при плавке огарка перейдет в штейн. Тогда содержание цинка в штейне будет:
2,7 *0,4 –Х
41,6 – 100%
Х=2,6%.
В медных штейнах всегда содержится кислород в виде растворенного магнетита. Его содержание в штейне зависит от содержания меди и определяется по таблице Аветисяна (таблица 3).
Таблица 3- Содержание кислорода в медных штейнах
% Cu в штейне |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
% О2 в штейне |
6,54 |
5,38 |
4,21 |
3,02 |
2,49 |
1,90 |
В штейне, содержащем 30% меди, содержится 4,21% кислорода. Содержание прочих компонентов в штейне принимаем 2%. Содержание железа в штейне определяется по разности:
%Fe = 100 - (Cu + S + O2 + прочие) = 100 – (30 + 25+ 2,6 + 4,21 + 2)= 36,19%
Состав штейна представляем в виде таблицы (таблица 4).
Таблица 4- Состав и количества штейна
Компоненты |
Содержание компонентов |
|
г |
% |
|
Cu |
12,5 |
30,0 |
Fe |
15,05 |
36,19 |
S |
10,4 |
25,0 |
Zn |
1,07 |
2,6 |
O2 |
1,75 |
4,21 |
прочие |
0,83 |
2,0 |
Всего |
41,6 |
100 |
б) Определение предварительного состава шлака (без добавки флюсов)
В шлак перейдет железа: 44,5 – 15,05 = 29,45г
Что в пересчете на FeО составит:
Основные шлаковые компоненты SiO2 и СаО перейдут из огарка в шлак полностью. Сумму FeО + СаО в шлаке при расчете принимают равной 90%. Тогда можно найти предварительный состав шлака (таблица 5).
Таблица 5- Предварительный состав шлака
Компоненты |
Содержание компонентов |
|
г |
% |
|
FeО |
37,9 |
75,45 |
SiO2 |
6,0 |
11,95 |
СаО |
1,3 |
2,6 |
Всего |
45,2 |
90,0 |
Данные расчета показывают, что полученный шлак не отвечает требованиям, предъявляемым к составу шлака, кроме того, его состав резко отличается от заданного.
в) Расчет количества флюсов
Для получения шлака заданного состава необходимо добавить флюсы: кварц и известняк. Обозначим потребное количество кварца Х, потребное количество известняка У. После добавки флюсов количество шлака будет:
45,2 + Х + 0,56У
Чтобы определить Х и У составляем два балансовых уравнения по SiO2:
6 + Х = 0,36· (45,2+Х+0,56У),
По СаО: 1,3 + 0,56У = 0,04(45,2+Х+0,56У).
В результате решения этих уравнений нашли
Х=16,75г, У=2,2г
Состав шихты, необходимый для получения шлака требуемого состава:
Огарок – 100г
Кварц -16,75г
Известняк 2,2г
Итого - 118,95г