Конвертирование медно-никелевых штейнов, страница 4

         Fe в  FeO_кш=Fe_кш-0,6353* FeS_кш-0,2764* Fe₃O_4кш=33,13;

         O в  FeO_кш=0,2865*(Fe_кш-0,6353* FeS_кш-0,2764* Fe₃O_4кш)=9,49;

         FeO_кш=1,2865*(Fe_кш-0,6353* FeS_кш-0,2764* Fe₃O_4кш)=42,62;

         SiO_2кш=(SiO₂)_кш *0,01*y=25,08;

         Al₂O_3кш=(Al₂O₃)_ф*0,01*z=5,78;

CaO_кш=(CaO)_ф*0,01*z=1,42;

MgO_кш=(MgO)_ф*0,01*z=1,22;

         П_кш =П_шт+(П)_фшт*0,01*z-П_фшт=8,12;

          Co_фшт=Co_шт-(Co)_кш*0,01*y=0,19;

          Ni_фшт=Ni_шт-(Ni)_кш*0,01*y=0,389;

          Cu_фшт=Cu_шт-(Cu)_кш*0,01*y=0,156;

            j=0,389;

Cu_{мет.фшт}=k*j=0,156;

Ni_{мет.фшт}=j=0,389;

Cu в  Cu₂S_фшт = Cu_фшт –k*j=5,41;

Серы  в  Ni₃S_2фшт=0,3641*( Ni_фшт –k*j)=2,175;

Серы  в  Сu₂S_фшт=0,2523*(Cu_фшт  -k*j)=1,365;

Серы  в  СoS_фшт   =0,544*Co_фшт =0,104;

Серы  в  FeS_фшт =0,574*Fe_фшт =0,237;

Ni  в  Ni₃S_2фшт = Ni_фшт –j=5,973;

Ni₃S_2фшт =1,3641*( Ni_фшт –j)=8,148;

Сu₂S_фшт=1,2523*( Cu_фшт –k*j)=6,775;

СoS_фшт   =1,544*Co_фшт =0,294;

FeS_фшт =2,7471*0,574*Fe_фшт =0,65;

2.5.Дутье и газы.

При расчете дутья и газов принято:

h=97%;    b=0,03;   v=6%;

где  h - степень  использования  кислорода  дутья;

        b – доля  серы  в  газах  в  форме  SO₂  ;

  v - внешняя  влажность  флюса ;

Количество кислорода  в  исходных  материалах:

O_пр=0,2865*B+0,4297*Fe_ф*0,01*z=2,08;

B=4.263;

Количество  кислорода  в  шлаке:

            O_расх=0,2726*n*(Ni)_кш*0,01*y +0,2715*(Co)_кш*0,01*y +0,2764*

       Fe₃O_4кш +0,2865* (Fe_кш-0,6353* FeS_кш-0,2764* Fe₃O_4кш )=14,81

       Требуется  кислорода  на  окисление  компонентов  жидких

продуктов  процесса   O₂^’= O_расх - O_пр=12,73

Количество  серы  в   исходных  материалах:   S_пр=S_шт =2б,2

          Количество  серы  в жидких продуктах:     S_расх=S_фшт+S_кш=7,186

          Количество  серы  в  газах:  S_г= S_пр -S_расх  =19,014

          SO_2г=1,998*(1-b)*S_г=3б,85

           SO_3г=2,497*b*S_г=1,42

          Всего  требуется  кислорода  на  окисление  серы  и  газа:

           O₂^”=0,998*(1-b)* S_г+1,497*b* S_г=19,26

           Теоретически   необходимое   количество  кислорода  дутья

           на  процесс:     O₂^дт= O₂^’+ O₂^”=31,99

           Практически необходимое   количество  кислорода  дутья:

           O₂^дп= O₂^дт/(0,01h)=32,98

          Необходимое   количество  дутья:   m_д=4,31* O₂^дп=142,144

           Масса  азота  в  дутье: N₂^д=3,31* O₂^дп=109,2

           О_2г= O₂^дп- O₂^дт=0,99

          H₂O_г=(0.3535*Al₂O_3Ф+0.2420*Fe_Ф)*0,01*z=2,53

          2.6.Расчет  пыли.

        При  расчете  пыли  принимаем:

        a=2;     a=0,6;   b=0,3;    d=0,8;

        Масса флюса  за  вычетом  влаги    m_ф^’=z-H₂O_г=36,78

         u=m*a/(z+m*a+x*b+y*d)=0,01036

        Количество  отдельных  компонентов  в  пыли  флюса:

        SiO₂= SiO_2ф*0,01*z*u=

        Al₂O₃=Al₂O_3ф*0,01*z*u=0,0588

         CaO=CaO_ф*0,01*z*u=0,0144

        MgO=MgO_ф*0,01*z*u=0,0124

         Fe₂O₃=1,6717*Fe_ф*0,01*z*u=0,0067

        П=П_ф*0,01*z*u=0,004312

         Количество компонентов  в  пыли  штейна:

         Ni₃S₂= Ni₃S_2шт*a*u=0.07

         Cu₂S= Cu₂S_шт*a*u=0,053

          CoS=CoS_шт*a*u=0.0033

         FeS=FeS_ф*a*u=0,36

          Fe_мет= Fe_мет.шт*a*u=0,049

          FeO=FeO_шт*a*u=0,034

          П=П_шт*a*u=0,048

       Количество компонентов  в  пыли  файнштейна:

       Ni₃S₂= Ni₃S_2фшт*b*u=0,025

       Ni_мет=Ni_{мет.фшт} *b*u=0.0012

       Cu₂S=Cu₂S_фшт*b*u=0,021

       Cu_мет=Сu_{мет.фшт}*b*u=0,00048

       FeS=FeS_фшт*b*u=0,002

CoS=CoS_фшт*b*u=0,009

П=П_фшт*b*u=0,0003

Количество компонентов  в  пыли  конвертерного  шлака:

NiO=NiO_кш*d*u=0,007

Ni₃S₂=Ni₃S_2кш*d*u=0,014

Cu₂S=Cu ₂S_кш*d*u=0,128

СoO=CoO_кш*d*u=0,0016

FeS=FeS_кш*d*u=0,057

Fe₃O₄=Fe₃O_4кш*d*u=0,15

FeO=FeO_кш*d*u=0,349

SiO₂=SiO_2кш*d*u=0,2056

Al₂O₃=Al₂O_3кш*d*u=0,047

CaO=CaO_кш*d*u=0,0116

MgO=MgO_кш*d*u=0,01

П=П_кш*d*u=0,066

3Расчет  конвертера

1.Пропускная  способность  конвертера  по  воздуху.

На  основании  сводного  материального  баланса  находим  теоретическое  удельное  количество  воздуха  на  1  тонну  штейна.

V_шт =  нм³/т.

Приняв  по  данным  практики  коэффициент  использования  конвертера  под  дутьем

  k = 0.65 найдем  потребную  пропускную  способность  конвертера.

V_конв ==389,5 .

2.Удельная  нагрузка на 1см² сечения фурм  конвертера:;

где Р₁=0,9 кг/см² – давление воздуха на коллекторе, H_гидр=0,3 кг/см² – противодавление ванны, С=3,0 – показатель гидравлического сопротивления воздухоподводящей системы конвертера.

q=0.8 нм³/см²*мин.

3.Площадь  сечения  рабочих  фурм..

F_ф   =   см²

4. Число  работающих  фурм.

  Площадь одной фурмы:

f_ф===13.20 см²,

где  d – диаметр  фурменных  трубок,  на  оснавании  практических  данных 

d = 41 мм.

n_р  =        число фурм

5. Число  установленных  фурм

n_у  = (1,2 – 1,3) × n_р

(1,2 –1,3) – коэффициент  запаса,  учитывающий  возможный  выход  из  строя  некоторых  фурм

n_у  = 1,3 × n_р  = 1.3 *37 = 48

  Тип  и  размеры  конвертера:

Исходя  из  найденных  значений  площади  сечения  фурм  F_ф = 486.8  см²,  диаметра  фурмы

 d = 41  мм  и  числа  фурм  n_у  = 48,  по  таблице  выбираем  горизонтальный  конвертер.

Характеристика  конвертера