高碳铬铁物料平衡计算分析.pdf
《高碳铬铁物料平衡计算分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高碳铬铁物料平衡计算分析.pdf(8页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、一、物料平衡计算 1、基本原始数据:直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二 (1)直接还原铁 名称 Fe Cr SiO2Al2O3CaO MgO S P O C % 17.22 40.18 5.59 13.18 2.36 13.79 0.09 0.00 6.05 1.54 (2)焦炭成分 固定碳 (C 固) 挥发分 (V) 灰分(A) S P 84% 2.0 % 15 % 0.6 % 0.02 % (3)白云石 白云石化学成分 MgO CaO SiO2Al2O3S P 40% 5% 0.05 0.02 入炉白云石粒度2080mm。 (4)硅石 入炉硅石的化学成分应符合表4.2 10的规定。 表
2、4.2 10 硅石化学成分 SiO2Al2O3S P 热稳定性 97% 1.0% 0.01% 0.01% 不爆裂粉化 入炉硅石粒度 2080mm。 2、直接还原铁耗碳量计算 ( 以 100kg 计算) 假设 Cr 以 Cr2O3、Cr 形态存在 ,Fe 以 Fe?O ?,Fe 形态存在,其中Cr2O3全 部还原, Fe?O ?98% 还原为 Fe,45% 还原为 FeO, SiO22% 还原, 成品中含 C量为 2% ,加入焦炭全部用于还原氧化物,则耗碳量为: 名称反应方程式耗 C量/kg Cr2O3Cr2O3+3C= 2Cr+3CO 40.18X20%X152/104X36/152=2.78
3、 Fe?O ?Fe?O ?+3C=2Fe+3CO17.22*80%*36/112 =4.44 SiO2SiO2+2C=Si+2CO 4.18/(28.1+16*2)*12*2=1.67 铬铁水含 C量由铁水量求得6x40.18/62=3.9 合计12.79 12.79-1.54=11.25 冶炼 100kg 铁矿消耗焦炭量为 M c=耗 C量/(Wc 固*(1-W水))=11.25/(84%*(1-8%)*(1+10% )=16kg 冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为 M矿=1*w(Cr 高碳铬铁水中质量比) /W(Cr 矿中质量比) *还原率 =1*62%/(40.18%)*98%=
4、1.575吨 3、冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要焦炭量为 M焦炭=16kg*1.575*10=252kg 4、渣铁比计算 以 100kg 直接还原铁配 16kg 焦炭,假设元素分配按下表所示 成份Cr FeO/ Fe MgO SiO2/Si Al2O3CaO 入渣率0 2 100 98 100 100 入合金率100 98 0 2 0 0 物料平衡中未计算 P和 S的平衡量,按高碳铬铁合金生产状况设定P和 S的含量。 直接还原铁成渣量和成合金量见下表 名称进入渣中量 /kg 质量分比 /% 进入合金中量 /kg 质量分比 /% Cr - - 40.18*100%=40.18 64 Fe?O ?/
5、Fe 17.22*2%*160/112 =0.49 1.49 17.22*98%=16.88 27 Al2O313.18*100%=13.18 40.15 - - MgO 13.79*100%=13.79 42 - - SiO2/Si 5.59-4.18=1.41 4.29 40.18*3/62=1.95 3 CaO 2.36*100%=2.36 7.2 - - C - - 62.78*6%=3.77 6 灰分16*10%=1.6 4.87 - - 合计32.83 100 (40.18+16.88+1.95) /(1-6%)=62.78 100 渣铁比 按高碳铬铁冶炼要求MgO: Al2O3=
6、1.2,原料中还应加入白云石 29.4kg(MgO 含量 5.6kg ) ,加入硅石 21.24kg(SiO2净量 20.6kg ) 按渣中 SiO2含量 35% 考虑 渣铁比计算:(32.83+5.6+20.6)/62.78=59.03/62.78=0.94 由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份(Wt% ) 成份Cr Fe C Si S P % 64 27 6 3 0 0 由于 Cr /Fe=64/27 =2.37,符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2 的 要求,MgO/ Al2O3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2 的要求。铁水成分符
7、合高碳铬铁FeCr67C6的标准。 表 1 高碳铬铁牌号的化学成分(GB/T 5683-2008) 牌号 化学成份 Cr C Si S P 范围 FeCr67C6.0 62.072.0 6.0 3.0 0.03 0.04 0.06 FeCr55C600 60.0 52.0 6.0 3.0 5.0 0.04 0.06 0.04 0.06 FeCr67C9.5 62.072.0 9.5 3.0 0.03 0.04 0.06 FeCr55C1000 60.0 52.0 10.0 3.0 5.0 0.04 0.06 0.04 0.06 5、炉气生成量计算 假设冶炼过程产生的炉气含CO量为 100% ,
8、 则 100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表,即 100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。 M气=740.1*28/1000=20.72kg 名称反应方程式生成 CO量/mol Cr2O3Cr2O3+3C= 2Cr+3CO 40.18*20%*1.5*1000/52=231.8 Fe?O ?Fe?O ?+3C=2Fe+3CO17.22*80%*1.5*1000/56 =369 SiO2SiO2+2C=Si+2CO 4.18*2*1000/60=139.3 合计740.1mol 二、热平衡计算 1、各种物质热比容 序号名称比热容( KJ/Kg.K) 1 Cr 0.45 2 Cr
9、2O30.17 3 Fe 0.46 4 Fe?O ?0.67 5 SiO20.966 6 MgO 0.874 7 Al2O30.6 8 CaO 0.728 C 1.55 2、根据盖斯定律,把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑, 并作如下假设: 1)所有反应物和生成物均按纯物质考虑 2)100kg直接还原铁从 25上升到 700自带热量 序号名称吸收热量( KJ) 1 Cr 40.18*80%*0.45* (700-25)=9763.74 2 Cr2O340.18*20%*0.17* (700-25)=922.31 3 Fe 17.22*20%*0.46* (700-25)=1069.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高碳铬铁 物料 平衡 计算 分析
链接地址:https://www.31doc.com/p-4726846.html