Взвешанная плавка никелевого концентрата в печи взвешанной плавки
Страница 5
Таблица № 3
|
Хим. Сост.
|
Масса кг. |
% |
|
Ni |
6,9 |
33,48 |
|
Cu |
3,41 |
16,55 |
|
S |
4,88 |
23,7 |
|
O2 |
0,41 |
2 |
|
Fe |
5,01 |
24,3 |
|
Итого |
20,61 |
100 |
Перейдет в шлак железа: 43-5,01=37,99 кг
Флюсы:
Для получения кондиционных отвальных шлаков и в связи с высоким содержанием Fe в исходном сырье в шихту вводятся флюсующие присадки. Основным флюсующим компонентом в шихте служит песчаник.
Примем следующий состав песчаника:
SiO2 – 80 %, MgO – 1,5%, Al2O3 – 8,7%
CaO – 1,3 %, FeO – 2,5%,
Расчет ведем на получение шлака, содержащего 30% SiO2.
Примем, что Х – общая масса шлака, кг; У – масса загружаемого песчаника, кг. Составляющие песчаника переходят в шлак целиком. Тогда общая масса шлака будет, кг:
Х=У+37,99х71,85/55,85+5,88+6,65= У+61,4
37,99х71,85/55,85 – количество FeO, образовавшаяся из железа концентрата, перешедшего в шлак.
6,65 – количество SiO2 в концентрате
5,88 – количество CaO, MgO, Al2O3
Второе уравнение получаем из баланса:
0,30 Х=6,65+0,8У
Решая систему уравнений получаем:
У=23,54 (песчаник) Х = 84,94 (шлак)
Результат проверяем подсчетом количества и состава шлака:
|
FeO |
48,87+23,54х0,025=49,46 |
58,23 |
|
SiO2 |
6,65+23,54х0,8=25,48 |
30,00 |
|
Al2O3 |
1,52+23,54*,087=3,57 |
4,19 |
|
CaO |
2,35+23,54х0,013=2,66 |
3,12 |
|
MgO |
2,02+23,54х0,015=2,37 |
2,79 |
|
Прочие |
1,42 |
1,67 |
|
Итого |
84,94 |
100 |
Для расчета состава и количества отходящих газов примем, что весь кислород, необходимый для осуществления реакций, поступает с подогретым дутьем. При этом необходимо учитывать, что на практике имеются неорганизованные подсосы холодного воздуха, количество которого может колебаться от 2% до 6%.
Влажность шихты 0,2%, следовательно в печь поступит ее
(100+23,54)х0,002=0,25 кг
С учетом содержания серы в штейне и шлаке ее перейдет в газы:
28,28 – 4,88- 0,67=22,73 кг
32S-64 SO2
22,73 S - X SO2, что составляет 45,46 кг SO2
На окисление железа, переходящего в шлак, расход кислорода составит 48,87-37,99=10,88кг
Общая потребность кислорода на плавку 100 кг концентрата будет, кг:
- На окисление серы – 22,73
- На окисление железа – 10,88
- Переходит в штейн – 0,41
Итого:34,02 кг
Вместе с кислородом в печь поступит азота
34,02/0,23 х 0,77=113,8 кг
Из практики работы известно, что со шлаком теряется: Cu – 2%, Ni – 4,5%
Cu= 3,75 x 0,02= 0,075
Ni= 7,58 x 0,045=0,34
S в шлак = 28,28- (4,88+22,73)=0,67
В технические газы отходит:
Cu: 3,75-(3,41+0,08)= 0,26
Ni: 7,58-(6,9+0,34)=0,34
|
Статьи баланса |
Всего |
В том числе |
|
Cu |
Ni |
Fe |
S |
SiO2 |
CaO |
MgO |
Al2O3 |
O2 |
N2 |
H2O |
прочие |
|
Загружено: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шихты |
100,22 |
3,75 |
7,58 |
43,00 |
28,28 |
6,65 |
2,35 |
2,02 |
1,52 |
- |
- |
0,20 |
4,87 |
|
Песчаника |
21,59 |
|
|
|
|
18,83 |
0,31 |
0,35 |
2,05 |
- |
- |
0,05 |
|
|
Воздуха |
147,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
34,02 |
113,80 |
|
|
|
Всего: |
269,63 |
3,75 |
7,58 |
43,00 |
28,28 |
25,48 |
2,66 |
2,37 |
3,57 |
34,02 |
113,80 |
0,25 |
4,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получено: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Штейна |
20,61 |
3,41 |
6,90 |
5,01 |
4,88 |
- |
- |
- |
- |
0,41 |
|
|
- |
|
Шлаков |
88,91 |
0,08 |
0,34 |
37,99 |
0,67 |
25,48 |
2,66 |
2,37 |
3,57 |
10,88 |
|
|
4,87 |
|
Технические газы |
160,11 |
0,26 |
0,34 |
|
22,73 |
|
|
|
|
22,73 |
113,80 |
0,25 |
|
|
Всего: |
269,63 |
3,75 |
7,58 |
43,00 |
28,28 |
25,48 |
2,66 |
2,37 |
3,57 |
34,02 |
113,80 |
0,25 |
4,87 |