Материальный и тепловой баланс ваграночной плавки. Расчет количества и состава шлака, образующегося в процессе плавки, страница 6

0,028 + 0,385 + 0,155 = 0,568 кг.

5.5. Определение суммарного количества шлака по статьям прихода.

Из проведенного расчета видно, что на 100 кг шихты, проплавляемой в вагранке, образуется шлака:

1  От золы кокса 1,15 кг – 0,017* = 2  От размыва футеровки 3  От приставшего к шихте песка 4  От известняка 5  От угара марганца 6  От угара железа 7  Вносится серой в виде MnS	1,133 кг 1,000 кг 0,703 кг 1,333 кг 0,247 кг 0,385 кг 0,035 кг
Итого...................................	4,836 кг
*- выделяется кислорода при переходе Fe2O3 в FeO  (4.5.3)

5.6 Расчет количества шлака по окислам элементов

SiO₂

От золы кокса     1,15 кг * 0,48 = 0,552 кг

От футеровки      1,0 кг * 0,6 = 0,6 кг

От песка               0,703 кг

От известняка      2,381 кг * 0,02 =0,047 кг

S = 1,902 кг

Al₂O₃

От золы кокса     1,15 кг * 0,29 = 0,333 кг

От футеровки      1,0 кг * 0,38 = 0,38 кг

От известняка      2,381 кг * 0,02 = 0,047 кг

S = 0,760 кг

MnO

 От угара марганца               0,247 кг

Расходуется MnO на связывание серы

(-0,028) кг

S = 0,219 кг

MgO

От золы кокса          1,15 * 0,03 = 0,034 кг

От футеровки           1,0 * 0,01 = 0,010 кг

От известняка          2,381 * 0,07 = 0,166 кг

S = 0,210 кг

CaO

От золы кокса         1,15 кг * 0,05 = 0,057 кг

От футеровки         1,0 кг * 0,01= 0,010 кг

От известняка        2,381 кг * 0,45 =1,077 кг

S = 1,144 кг

FeO

От золы кокса        1,15 кг * 0,135 =0,155 кг

От угара железа     0,385 кг

От перераспределения S (см. 5.1.)

0,028 кг

S = 0,568 кг

MnS

От перераспределения S (см. 5.1.)       0.035 кг

Общее количество шлака по окислам элемента будет :

Q_шл. = 1,902 + 0,760 + 0,219 + 0,210 + 1,144 + 0,568 + 0,035 = 4,838 кг,  что соответствует ранее найденному (5.5) количеству шлака.

Окончательный состав и количество шлака по окислам элементов представим в виде таблицы.

Таблица 8 – Химический состав и количество шлака

Химический состав	кг	%
SiO2	1,902	39,313
Al2O3	0,760	15,708
МnО	0,219	4,526
MgO	0,210	4,340
CaO	1,144	23,646
FeO	0,568	11,740
MnS	0,035	0,723
И т о г о	4,838	100

Содержание FeO является признаком, характеризующим температуру ваграночного процесса.

Согласно данным [1,3] содержание FeO в шлаке с изменением  температуры ваграночного процесса меняется следующим образом:

Таблица 9 – Содержание FeO в ваграночных шлаках в зависимости от температуры чугуна

Полученное содержание FeO в шлаке (11.7%) достаточно хорошо согласуется с этими данными.

5.7 Расчет основности полученного шлака

По формуле ( I ) находим : Р =  = 0,590, что вполне соответствует требуемой по заданию основности Р = 0,6

6 Расчет количества подаваемого в вагранку воздуха

6.1 Определение количества кислорода, необходимого для окисления примесей (на 100 кг шихты)

6.1.1 Для окисления марганца

Для окисления марганца – 0,192 кг по реакции

Mn + 0,5 О₂ ® MnО, потребуется:

0,192 * 16 / 56 = 0,055 кг кислорода, где         55 и 16 - атомная масса Mn и О соответственно

6.1.2 Для окисления железа

Для окисления 0,3 кг железа по реакции Fe + 0,5 O₂ ® FeO потребуется:

0,3 * 16 / 56 = 0,85 кг кислорода, где        56 - атомная масса Fe

6.1.3 Для окисления серы

Для окисления 0,027 кг серы по реакции S + O₂ ® SO₂  потребуется:

0,027 * 32 / 32 = 0,027 кг кислорода, где       32 - атомная масса S  32 - молекулярная масса О