Конвертирование медного штейна. Расчет материального и теплового балансов, воздухоподводящей системы горизонтального конвертера, страница 9

            на 32 г/моль S          приходится    56 г/моль Fe

            на 5,99 кг S               приходится    m_Fe кг Fe

            .

            Количество  равно: .

3).  Чтобы определить количество свободного кремнезема в составе холодных материалов воспользуемся следующим допущением: из рационального состава конвертерного шлака возьмем отношение свободного кремнезема  к общему содержанию.

.

Это отношение можно распространить и на холодные материалы, поскольку кремнезем  в холодных материалах присутствует в основном за счет конвертерного шлака.

Определим количество  в свободном виде:

Если  , то

.

Тогда остальное количество  (15,42 кг) входит в состав фаялита .

4).  Рассмотрим соединение :

на 60,1 г/моль SiO₂             приходится      144 г/моль FeO

            на 15,42 кг SiO₂                   приходится      m_FeO кг FeO

.

Найдем количество железа Fe:

на 144 г/моль FeO             приходится      112 г/моль Fe

            на 36,95 кг FeO                  приходится      m_Fe кг Fe

.

Количество кислорода O₂ найдем следующим образом:

.

Количество  равно:

.

5).  Так как железо Fe входит в состав трех соединений:,  и , и его общее количество составляет 44 кг, то,  зная содержание железа в и , можно найти количество железа в магнетите. Оно будет равно 4,78 кг.

Рассмотрим соединение :

на 168 г/моль Fe        приходится      64 г/моль O₂

            на 4,78 кг Fe               приходится      m_O2 кг O₂

.

Тогда количестворавно:

.

Составим сводную таблицу:

Таблица 2.4

Рациональный состав холодных материалов, кг

Содержание	Всего	Cu	Fe	S	SiO2	Al2O3	CaO	O2	Прочие
Cu	6,00	6,00
Cu2S	7,51	6,00		1,51
FeS	16,47		10,48	5,99
Fe3O4	6,60		4,78					1,82
2FeO SiO2	52,37		28,74		15,42			8,21
SiO2	1,58				1,58
CaO	2,00						2,00
Al2O3	5,00					5,00
Прочие	2,47								2,47
Всего	100,00	12,00	44,00	7,50	17,00	5,00	2,00	10,03	2,47

5.  Расчет технологического процесса первого периода конвертирования.

1).  Количество конвертерного шлака и кремнистой руды.

Расчет будем вести на 100 кг штейна. Обозначим:

 - количество конвертерного  шлака, кг;

 - количество кремнистой руды, кг.

Железо в конвертер поступает, кг:

            Из 100 кг горячего штейна ………………………………42,22

            Из 30 кг холодных материалов…………………………..13,2

            Из  кг кремнистой руды………………………………..0,04

         Всего……………………………………………………….55,42 + 0,04

Количество железа в  кг шлака равно 0,494 кг. При полном извлечении железа в шлак можно составить уравнение:

.

Кремнезем в конвертер поступает, кг:

            Из 30 кг холодных материалов…………………………..5,1

            Из  кг кремнистой руды………………………………..0,71

           Всего……………………………………………………….5,1+ 0,71

Количество кремнезема в  кг конвертерного шлака равно 0,239 кг. При полном переходе всей кремнистой кислоты в конвертерный шлак можно составить уравнение:

.

Решая данную систему уравнений, получим:

 кг конвертерного шлака;

 кг кремнистой руды.

Таким образом, имеем 100 кг горячего штейна, 30 кг холодных материалов, 31,54 кг окисленной кремнистой руды и 114,74 кг конвертерного шлака.