Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчет состава продуктов плавки

Расчет ведем на 100 кг агломерата.

Количество и состав пыли шахтной плавки. Вынос пыли при шахтной плавке с высокой сыпью, по заводским данным, составляет 0,5–4,0%. Принимаем выход пыли 1,0% от количества агломерата. Учитывая такой малый выход пыли, можно считать, что состав ее тот же, что и агломерата. Ниже приведена масса компонентов, выносимых с пылью, кг:

Pb	Zn	Cu	Fe	S	O₂	CaO	SiO₂	A1₂O₃	Прочие	Итого
0,46	0,06	0,01	0,12	0,02	0,11	0,07	0,10	0,02	0,03	1,00

Следует отметить, что при большом обогащении пыли ценными составляющими и повышенном выходе возможен вывод пыли на специальный передел – сульфатизацию. Точно так же следует выводить и мышьяковистые пыли.

Расчет количества и состава шлака. Расчет шлака по компонентам производим, исходя из количества шлакообразующих в агломерате и золе топлива; при этом учитываем также вынос некоторого количества их в пыль.

Определяем количество компонентов, переходящих в шлак из золы топлива. Исходя из заводских данных, предварительно принимаем, что расход кокса составляет 11,5% от количества перерабатываемого агломерата.

Количество золы кокса 11,5•11,5/100=1,32 кг. С золой перейдет в шлак, кг: А1₂О₃ 1,32•0,315=0,42; SiO₂ 1,32•0,535=0,71; СаО 1,32•0,02=0,03; FeO 1,32•0,077=0,10; прочих 0,06.

Определяем количество ZnO в шлаке. В 100 кг агломерата содержится 5,54 кг Zn; в шлаке с учетом его извлечения 95% содержится 5,54•0,95=5,26 кг, a ZnO 81,4•5,26/65,4=6,55 кг, в том числе кислорода 1,29 кг.

Количество А1₂О₃ (2,52+0,42)–0,02=2,92 кг. Количество SiO₂ 9,62+0,71–0,10=10,23 кг.

Количество СаО 6,59+0,03–0,07=6,55 кг.

Количество FeO:

а) из агломерата Fe в FeO 11,28–0,12=11,16 кг, a FeO 71,8•11,16/55,8=14,36 кг; б) из золы кокса поступает 0,10 кг FeO (в том числе Fe 0,08 и О₂ 0,02 кг).

Всего перейдет в шлак FeO 14,36+0,10=14,46 кг.

Извлечение меди в черновой свинец принимаем равным 80%. Количество меди в шлаке 1,34•(1–0,80)=0,27 кг.

Прочие составляющие шихты в основном переходят в шлак. Количество их составит (4,2+0,06)–(0,03+1,14)=3,09 кг,

где 1,14 – количество прочих в черновом свинце (принято предварительно 2,5% от количества свинца, содержащегося в агломерате, т.е. 45,76•0,025=1,14 кг).

Исходя из состава заводских шлаков (см. Приложение Ш) принимаем содержание свинца в шлаке 1,5%. Количество образующихся шлаков (6,55+2,92+10,23+6,55+14,46+0,27+3,09)/0,985=44,74 кг.

Количеств свинца в шлаке 44,74–44,07=0,67 кг. Данные расчета количества и состава шлака шахтной плавки на 100 кг агломерата приведены ниже:

	Pb	Cu	ZnO	A1₂O₃	FeO	SiO₂	CaO	Прочие	Всего
%	1,50	0,60	14,64	6,53	32,32	22,86	14,64	6,91
кг	0,67	0,27	6,55	2,92	14,46	10,23	6,55	3,09	44,74

|Проверяем правильность выбора шлака по его плотности, вязкости и температуре плавления по рис. 5, 6. Плотность шлака рассчитывают простым или улучшенным аддитивным способом (§ 3.1), исходя из плотности его компонентов:

Y_шл=C_ZnO•d_ZnO+C_A₁₂_O₃•d_A₁₂_O₃+C_FeO•d_FeO+C_SiO₂•d_SiO₂+C_CaO•d _CaO+C_проч•d_проч,

где С – содержание в шлаках окислов металлов и прочих;

d – плотность компонентов, г/см³: ZnO 5,2; А1₂О₃ 2,3; FeO 5,2; SiO₂ 2,2; CaO 3,3–3,4; прочие принимаем 3,0:

Y_шл=(14,64•5,2+6,53•2,3+32,32•5,2+22,86•2,2+14,64•3,3+6,91•3,0)/100=3,79 г/см³

Рис. 5. Диаграмма вязкости и плавкости в системе FeO–SiO₂–CaO при 1300⁰С

(Вейнарт–Лоскутов)

1050 1100 1150 1200 1250 1300

Рис. 6 Вязкость шлаков свинцовой шахтной плавки по Ф.М. Лоскутову

Вязкость и температуру плавления шлаков шахтной свинцовой плавки определяют ориентировочно по диаграммам плавкости и вязкости системы FeO–CaO–SiO₂ (см. рис. 5, 6), предварительно пересчитав шлак на указанные 3 компонента. Состав нашего шлака после такого пересчета: 46,3% FeO; 21,0% CaO; 32,7% SiO₂; температура плавления около 1050⁰С и вязкость 1–2 П, что подтверждает наш расчет.

Расчет выхода и состава чернового свинца. Количество свинца в черновом свинце 45,76–(0,46+0,67)=44,63 кг; меди 1,34–(0,01+0,27)=1,06 кг; цинка 5,54–(0,06+5,26)=0,22 кг; прочих 1,14 кг.

По результатам расчета количество чернового свинца на 100 кг агломерата составляет 47,05 кг; в нем содержится Рb 94,86% (44,63 кг); Сu 2,35% (1,06 кг); Zn 0,47% (0,22 кг); прочих 2,42% (1,14 кг). Состав чернового свинца шахтной плавки некоторых заводов приведен в Приложении IV. Выпуск чернового свинца (без учета переработки оборотов) составляет 0,4705/697=327,9 т/сут, bли 0,4705•230036=108232 т/год.

РАСЧЕТ РАСХОДА ВОЗДУХА

Свинцовую шахтную плавку осуществляют, создавая в печи слабовосстановительную атмосферу, которая характеризуется соотношением СО₂:СО в отходящих газах равным 1–3.

По заводским данным, колошниковые газы шахтной свинцовой плавки обычно содержат 15–18% СО₂ и 8–10% СО. Принимаем для расчета, что 65% С кокса сгорает до СО₂ и 35% – до СО. Количество составляющих в 11,5 кг кокса в пересчете на рабочую массу приведено ниже:

	C^P	H^P	N^P	O^P	S^P	A^P	W	Итого
%	81,63	0,38	0,86	1,15	0,48	11,5	4,0
кг	9,39	0,04	0,10	0,13	0,06	1,32	0,46	11,5

Количество кислорода, требуемое для горения топлива. Расход кислорода на горение топлива до СО₂ составит 9,39•0,65•32/12=16,27 кг; до СО 9,39•0,35•16/12=4,39 кг; на сжигание водорода 16•0,04/2=0,32 кг и на сжигание серы 32•0,06/32=0,06 кг. Содержание кислорода в коксе составляет 0,13 кг. Итого теоретический расход кислорода на горение топлива составляет 16,27+4,39+0,32+0,06–0,13=20,91 кг.

Количество активного^* кислорода в шихте шахтной плавки Количество кислорода в 100 кг агломерата (таблица 64), связанного со свинцом, цинком, медью, железом и кальцием (без кислорода в СаО), составляет 11,00 кг. Количество кислорода в шлаке, связанное с железом и цинком: 3,22+1,29=4,51 кг. Количество кислорода в пыли шахтной плавки 0,11 кг. Десульфуризацию при шахтной плавке принимают в пределах 45–50%. Количество серы из агломерата, удаляемой в виде SO₂, с учетом пылеуноса составляет (2,15–0,02)•0,465=0,99 кг, а количество кислорода, связанного с ней, равно 0,99 кг. Таким образом, всего активного кислорода в шихте будет 11,00–(4,51+0,11+0,99)=5,39 кг. Это – кислород PbO, Cu₂O, высших окислов железа и сульфатов. С учетом активного кислорода в шихте теоретически необходимо подать кислорода в дутье 20,91–5,39=15,52 кг, или 15,52•100/23=67,5 кг воздуха.

* В восстанавливаемых окислах.

Принимаем, а =1,25. Практический расход воздуха при этом составит 67,5•1,25=84,4 кг, или 84,4/1,29=65,4 м³. Воздушное дутье можно обогащать кислородом до 30–32% О₂.

⇐ Предыдущая 20 21 22 23 242526 27 28 29 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: