Промышленность \ Металлургия

Конвертирование чернового ферроникеля, страница 3

3.Технологический расчет.

3.1.Обессеривание.

В процессе обессеривания из сплава удаляется сера. Степень десульфаризации принимаем по данным практике 70%.

Na₂CO₃ + FeS → Na₂S + FeO + CO₂

(106,04 + 87,91→ 78,04 + 71,85 + 44,06)

Из вещественного состав следует, что масса FeS составляет 0,96 кг, из которых S=0,35 кг, тогда:

m(Na₂S) ==0,85 кг

m(Na₂CO₃)= ==1,16 кг

m(FeO)= ==0,79 кг

m(FeS)=0,96 кг

m(CO₂)= ==0,48 кг

3.2.Кислое конвертирование.

По данным практики принимаем степень обескремнивания 80%.

m(Si)=6∙0,8=4,8 кг.

1) Fe₃Si + 2FeO → SiO₂ +5Fe_мет

(195,64+143,7 →60,09+279,25)

m(Fe₃Si)==33,42 кг.

m(Fe_мет)=кг.

m(FeO)==24,54 кг.

m(SiO₂)=кг

2) 2FeO + SiO₂ →Fe₂SiO₄ (143,7 +60,09→203,78)

m(SiO₂)=10,26 кг.

m(Fe₂SiO₄)= =34,8 кг.

m(Fe_(Fe2SiO4))=19,07

m(O_(Fe2SiO4))=10,93

m(FeO)==24,54

3) 2Fe₃C +4O₂ → 6FeO + 2CO

(359+128→431,1+56,12)

По данным практики окисляется 35% С.

m(C)=2,1∙0,35=0,735 кг.

m(Fe₃C)==10,92

m(Fe_(Fe3C))=10,185

m(CO)==1,71

m(O_(CO))=0,975

m(O^д)=

m(FeO)=

4) 2Cr+ 3FeO → Cr₂O₃ + 3Fe_мет

(104 +215,55→152+167,55)

По данным практики удаляется 73% Сr.

m(Cr)=0,185кг.

m(Cr₂O₃)==2,67

m(FeO)==3,79

m(Fe_мет)==2,945

5) Сr₂O₃+ FeO→ FeCr₂O₃

(152+71,85→223,85)

m(FeO)==1,26

m(Cr₂O₃)=2,67

m(FeCr₂O₄)==3,93

m(Fe_(FeCr2O4))=0,98

m(O_(FeCr2O4))= 1,135

Теоретический расход FeO:

∑FeO=24,54+24,54+3,79+1,26-13,11=41,2

m(Fe_(FeO))=31,885 кг.

Степень переокисления Fe-10%.

31,88∙1,1=35,07 Fe окисляется по реакции:

6) 2Fe + O₂ →2FeO

m(FeO)=

m(O^д)=

Из 45,12 кг FeO в шлак уходит: 45,12-41,02=4,1 кг m(O)=0,91 кг.

M(Fe)=3,19 кг.

∑O^д₂=10,05+3,9=13,95 кг.

В техническом кислороде содержится 95%О₂ и 5%N_2,т.е.

13,95-95%

х-100% , х=14,68 кг.

Т.о. в 14,68 кг технического кислорода содержится 13,95 кг О₂ и 0,73 кг N₂.

Fe уходит в шлак: 19,07+0,98+3,19=23,24 кг.

Fe уходит в Fe-Ni: 0,54+16,21+7,16+35,035=58,95 кг.

О₂ уходит в шлак: 10,93+1,125+0,91=12,975 кг.

В газовую фазу: 0,975 кг.

Таблица4.

Материальный баланс кислого конвертирования.

Cтатьи Прихода И расхода	Всего		Ni		Fe		Cr		Si		Co		C		S		P		O₂		N₂
Cтатьи Прихода И расхода	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%
Приход
Черновой Fe-Ni	99,04		5,5		82,19		2,5		6		0,4		2,1		0,15		0,2
Техничесикй кислород	14,68																		13,95		0,73
Всего	113,72		5,5		82,19		2,5		6		0,4		2,1		0,15		0,2		13,95		0,73
Расход
Fe-Ni	68,44		5,5		58,95		0,675		1,2		0,4		1,365		0,15		0,2
Шлак	42,84				23,24		1,825		4,8										12,975
Газовая фаза	2,44												0,735						0,975		0,73
Всего	13,72		5,5		82,19		2,5		6		0,4		2,1		0,15		0,2		13,95		0,73

Таблица 5.

Материальный баланс процесса обессеривания, кг.

Приходит	Na	CO₂	O	Fe	S	всего
Сода	0,5	0,48	0,18	-	-	1,16
FeS	-	-	-	0,61	0,35	0,96
Уходит
Шлак	0,5	-	0,18	0,61	0,35	1,64
Газовая фаза	-	0,48	-	-	-	0,48