1.1 Расчет восстановителя
Потребность в углероде для восстановления окислов кварцита рассчитана в таблице 2.
Для связывания 49,168 кг кислорода в окись углерода необходимо углерода
кг
Часть углерода, вносимого коксиком, затрачивается на восстановление окислов золы и коксика.
Таблица 2 – Потребность в углероде для восстановления окислов кварцита
Окисел |
Из 100 кг кварцита восстанавливается, кг |
При восстановлении выделится кислорода, кг |
SiO2 до Si |
97,0 · 0,91 = 88,27 |
88,27 · 32 : 60 = 47,07 |
SiO2 до SiO2 |
97,0 · 0,07 = 6,79 |
6,79 · 16 : 60 = 1,81 |
Fe2O3 до Fe |
0,3 · 0,99 = 0,30 |
0,30 · 48 : 160 = 0,089 |
Al2O3 до Al |
0,7 · 0,50 = 0,35 |
0,35 · 48 : 102 = 0,165 |
CaO до Ca |
0,3 · 0,40 = 0,12 |
0,12 · 16 : 56 = 0,034 |
|
|
Всего: 49,168 |
Подсчет кислорода, выделяющегося при восстановлении золы коксика, приводится в таблице 3.
Таблица 3 – Количество кислорода, выделяющегося при восстановлении золы коксика
Окисел |
Из 100 кг кокса восстанавливается, кг |
При восстановлении выделяется кислорода, кг |
SiO2 до Si |
10 · 0,487 · 0,91 = 4,432 |
4,432 · 32 : 60 = 2,364 |
SiO2 до SiO |
10 · 0,487 · 0,07 = 0,341 |
0,341 · 16 : 60 = 0,091 |
Fe2O3 до Fe |
10 · 0,20 · 0,99 = 1,980 |
1,980 · 48 : 160 = 0,594 |
Al2O3 до Al |
10 · 0,24 · 0,5 .= 1,200 |
1,200 · 48 : 102 = 0,565 |
CaO до Ca |
10 · 0,05 · 0,4 = 0,200 |
0,200 · 16 : 56 = 0,057 |
P2O5 до P |
10 · 0,003 · 1,0 = 0,03 |
0,03 · 80 : 142 = 0,017 |
SO3 до S |
10 · 0,01 · 1,0 = 0,10 |
0,10 · 48 : 80 = 0,06 |
|
|
Всего: 3,748 |
Для восстановления этих окислов требуется углерода
кг
Из имеющихся 100 кг кокса 85 кг углерода будет израсходовано:
– на восстановление окислов золы 2,81 кг;
– на восстановление окислов кварцита 85,0 – 2,81 = 82,19 кг, или 82,19 %.
Для восстановления 100 кг кварцита требуется 36,876 кг углерода, или
кг
Принимаем, что 8 % коксика сгорает на колошнике и расходуется на науглероживание сплава.
При этом условии потребуется коксика
44,86 : 0,92 = 48,76 кг
Углерод электродов участвует в реакциях восстановления. Расход электродной массы на 1 т кварцита (при плавке 75 %-ного ферросилиция) равен 1,7 кг. Электродная масса содержит золу, окислы которой также частично восстанавливаются.
Расчет количества кислорода, выделяющегося при восстановлении золы электродной массы, приведен в таблице 4.
Таблица 4 – Количество кислорода, выделяющегося при восстановлении золы электродной массы
Окисел |
Из 1,7 кг электродной массы восстанавливается кислорода, кг |
При восстановлении выделяется кислорода, кг |
SiO2 до Si |
1,7 · 0,1 · 0,5 · 0,91 = 0,077 |
0,077 · 32 : 60 = 0,041 |
SiO2 до SiO |
1,7 · 0,1 · 0,5 · 0,07 = 0,006 |
0,006 · 16 : 60 = 0,002 |
Fe2O3 до Fe |
1,7 · 0,1 · 0,14 · 0,99 = 0,024 |
0,024 · 48 : 160 = 0,007 |
Al2O3 до Al |
1,7 · 0,1 · 0,23 · 0,50 = 0,020 |
0,020 · 48 : 102 = 0,009 |
CaO до Ca |
1,7 · 0,1 · 0,08 · 0,40 = 0,005 |
0,005 · 16 : 56 = 0,001 |
SO3 до S |
1,7 · 0,1 · 0,02 · 1,0 = 0,003 |
0,003 · 48 : 80 = 0,002 |
|
|
Всего: 0,062 |
Для связывания 0,062 кг кислорода в окись углерода требуется углерода
кг
Электродная масса вносит углерода
1,7 · 0,85 = 1,445 кг
Приблизительно половина этого углерода расходуется на восстановление окислов, что уменьшает потребность в коксе на
кг
Таким образом, потребность в коксе на колошу, содержащую 100 кг кварцита, равна 48,76 – 0,85 = 47,91 кг