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