Читайте также:
|
Расчет шихты для производства окатышей заключается в определении соотношения ее компонентов, обеспечивающего производство окатышей за-данного качества. Обычно необходимо определить расход концентрата и из-вестняка при заданном расходе возврата и бентонита, который зависит от свойств комкуемого материала. Для расчета необходимо задать и содержание FeO в готовых окатышах.Расчет шихты ведут для производства100кг окаты-шей.
Рассчитаем шихту для производства окатышей основностью 1,2 при рас-ходе бентонита 0,5 кг и расходе возврата – 10 кг. Содержание FeO в готовых (обожженных) окатышах примем равным 1%.
В табл. 7.1 содержатся данные о химическом составе компонентов ших-ты. Расчет ведется на сухую шихту, поэтому в химический состав входит гид-ратная влага компонентов шихты. Сумма массовых долей всех веществ, содер-жащихся в компонентах шихты для производства окатышей обязательно долж-на быть равна 100 %. Если это условие не соблюдается, то точный расчет ших-ты становится невозможным.
Таблица 7.1 – Химический состав компонентов шихты
| Соединения | Массовое содержание в компонентах, % | ||||||
| Концентрат | Известняк | Бентонит | Возврат | ||||
| FeO | 25,60 | – | – | 3,21 | |||
| Fe2O3 | 66,59 | 0,38 | 15,0 | 85,6 | |||
| MnO | 0,10 | – | – | 0,10 | |||
| SiO2 | 6,21 | 2,10 | 48,0 | 5,26 | |||
| Al2O3 | 0,23 | 0,80 | 11,0 | 0,16 | |||
| CaO | 0,22 | 43,8 | 0,8 | 5,08 | |||
| MgO | 0,07 | 8,90 | 4,0 | 0,44 | |||
| FeS2 | 0,92 | – | – | 0,08 | |||
| SO3 | – | 0,04 | – | – | |||
| P2O5 | 0,06 | 0,02 | – | 0,07 | |||
| CO2 | – | 43,96 | – | – | |||
| H2Oгидр | – | – | 21,2 | – | |||
| Сумма | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Содержание железа, марганца, фосфора и серы в сырье определяется ис-ходя из содержания соответствующих оксидов в компонентах шихты из выра-жений:
| Fe общ | | M Fe | Fe 2 O 3 | | M Fe | FeO | M Fe | FeS 2 | Fe 2 O 3 | | FeO | FeS 2 | ; | ||||||||||||||||
| M Fe O | M FeO | M FeS | |||||||||||||||||||||||||||
| Mn общ | | M Mn | MnO | M Mn | MnO 2 | | MnO | MnO 2 | ; | ||||||||||||||||||||
| M MnO | M MnO | ||||||||||||||||||||||||||||
| P общ | | M P | P 2 O 5 | P 2 O 5 | ; | ||||
| M P O | |||||||||
| S общ | S орг | | M S | FeS 2 | | M S | SO 3 | S орг | | FeS 2 | SO 3. | |||||
| M FeS | M SO | |||||||||||||||
Результаты расчетов заносятся в табл. 7.2.
Таблица 7.2 – Общее содержание некоторых компонентов шихты
| Соединения | Массовое содержание в компонентах, % | ||||||
| Концентрат | Известняк | Бентонит | Возврат | ||||
| Feобщ | 66,953 | 0,266 | 10,5 | 62,454 | |||
| Mnобщ | 0,077 | 0,077 | |||||
| Pобщ | 0,026 | 0,009 | 0,031 | ||||
| Sобщ | 0,491 | 0,016 | 0,043 |
По данным о химическом составе компонентов шихты вычисляются по-тери массы каждого компонента при обжиге. При этом учитывается полное разложение карбонатов с переходом СО2 в отходящие газы, а также удаление Н2О гидр, 90%серы,содержащейся в сульфидах и60% SO3 шихты.Посколькуобжиг окатышей является окислительным процессом, необходимо во всех слу-чаях учитывать массу кислорода, поглощаемую шихтой из газовой фазы на об-жиговой ленте.
Обозначим потери массы концентрата, известняка, бентонита и возврата при обжиге через d к, d и, d б, d в, соответственно. Тогда потери концентрата можно рассчитать по формуле:
| | M Fe 2 O 3 | | |||||||||||||||||||||||||||
| d к | H 2 Oгидрк | CO 2 к | 0,9 SFeSк 2 | | 0,6 SO 3 к | | O 2 | FeS 2 к | |||||||||||||||||||||
| | M 2 FeS 2 | | |||||||||||||||||||||||||||
| | | ||||||||||||||||||||||||||||
| где | H | Oк | – содержание гидратной влаги в концентрате; | ||||||||||||||||||||||||||
| гидр | |||||||||||||||||||||||||||||
| CO | к | – содержание | CO | в карбонатах, содержащихся в концентрате; | |||||||||||||||||||||||||
| S | к | | M S | FeS к –содержание серы в сульфидах,содержащихся в кон- | |||||||||||||||||||||||||
| FeS | |||||||||||||||||||||||||||||
| M FeS | |||||||||||||||||||||||||||||
| центрате; | |||||||||||||||||||||||||||||
| SOк | – содержание | SO | в концентрате; | ||||||||||||||||||||||||||
| M Fe 2 O 3 | |||||||||||||||||||||||||||||
| | O 2 | FeS | к | – увеличение массы за счет окисления кислородом сульфи- | |||||||||||||||||||||||||
| M | |||||||||||||||||||||||||||||
| 2 FeS | |||||||||||||||||||||||||||||
| дов железа до Fe2O3 | по реакции 4 FeS 2+11 O 2=2 Fe 2 O 3+8 SO 2; | ||||||||||||||||||||||||||||
| Подставив в формулу числовые значения, определим потери концентрата: | |||||||||||||||||||||||||||||
| | 3 16 | | |||||||||||||||||||||||||||
| d к00 0,9 | 0,92 | 0,6 0 | | 0,92 | 0,442 0,184 0,258. | ||||||||||||||||||||||||
| 2 120 | |||||||||||||||||||||||||||||
| | | ||||||||||||||||||||||||||||
| Потери известняка: | |||||||||||||||||||||||||||||
| | M Fe 2 O 3 | | |||||||||||||||||||||||||||
| d и | H 2 Oгидри | CO 2 и | 0,9 SFeSи 2 | | 0,6 SO 3 и | | O 2 | FeS 2 и | |||||||||||||||||||||
| | M 2 FeS 2 | . | |||||||||||||||||||||||||||
| | |
Потери бентонита:
| | M Fe 2 O 3 | | |||||||
| d б | H 2 Oгидрб | CO 2 б 0,9 SFeSб | 0,6 SO 3 б | | O 2 | FeS 2 б . | |||
| | M 2 FeS 2 | | |||||||
| | | ||||||||
| Потери возврата: | |||||||||
| | M Fe 2 O 3 | | |||||||
| d в | H 2 Oгидрв | CO 2 в 0,9 SFeSв | 0,6 SO 3 в | | O 2 | FeS 2 в . | |||
| | M 2 FeS 2 | | |||||||
| | |
Результаты расчетов заносим в табл. 7.3 (без учета окисления магнетита).
Таблица 7.3 – Потери массы компонентов шихты, %
| Источники изменения | Компоненты шихты | |||
| массы компонентов | концентрат | известняк | бентонит | возврат |
| H2Oгидр | – | – | 21,20 | – |
| CO2 | – | 43,96 | – | – |
| 0,9 SFeS2 | 0,442 | – | – | 0,0384 |
| 0,6 SO3 | – | 0,024 | – | – |
| Увеличение массы за счет окис- | ||||
| ления кислородом сульфидов | -0,184 | – | – | -0,016 |
| железа до Fe2O3 | ||||
| Суммарная потеря массы | 0,258 | 43,984 | 21,20 | 0,0224 |
Составим теперь уравнение материального баланса процесса, ведя расчет на получение 100 кг окатышей. Из табл. 7.3 следует, что не все компоненты шихты полностью входят в состав готовых окатышей. Так, известняк при обжи-ге теряет ~ 44 %, а бентонит ~ 21 % от первоначальной массы. Тогда переходя-щая в окатыши часть шихты составит, кг:
| концентрат | (100 – d к); | бентонит | (100 – d б); |
| известняк | (100 – d и); | возврат | (100 – d в). |
Обозначим через X расход концентрата (кг/100 кг окатышей), а через Y расход известняка (кг/100 кг окатышей). Тогда выражение (100 – d к)/100 пока-жет, какая часть концентрата войдет в состав окатышей. Такую операцию про-делаем для каждого компонента шихты. Тогда общее уравнение будет выгля-деть следующим образом:
| A | 100 d к | X | 100 d и | Y | 100 d б | М | | 100 d в | М | , | |||||||
| б | в | ||||||||||||||||
где А –количество шихты для получения100кг окатышей,кг.
Таким образом, если взять X кг концентрата, Y кг известняка, М б кг бен-тонита и М в кг возврата, то с учетом потерь их массы при обжиге должны полу-чить 100 кг окатышей. В действительности масса окатышей будет несколько иной, так как еще не учтены прибавки/потери кислорода d О2, захватываемо-
го/теряемого шихтой при окислении/восстановлении и термической диссоциа-ции. Следовательно, чтобы получить 100 кг окатышей, надо взять не А, а (А – d О2) кг шихты:
А – d О2= 100,или А –100 = d О2.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 172 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |