Расчет конвертера для никелевого штейна

Оглавление Оглавление 2 Рациональный состав штейна и шлака. 3 Поведение кобальта и режим конвертирования. 4 Основные реакции процесса. 4 Расчет технологического процесса периода набора. 1. Окисление железа ферроникеля. 2. Окисление сернистого железа до содержания в массе до 25 Fe. 3. Расчет количества флюсов. 4. Проверка извлечения кобальта в шлаки периода набора. 5. Расчет количества холодных материалов. 6. Материальный баланс периода набора. 8 Расчет технологического процесса периода варки файнштейна. 1. Расчет количества шлака и файнштейна. 2. Расчет количества воздуха и газов. 3. Количество кварцевого флюса. 4. Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки. 5. Материальный баланс периода варки файнштейна. 11 Сводный материальный баланс конвертирования. 13 Расчет конвертера. 1. Пропускная способность конвертера по воздуху. 2. Удельная загрузка конвертора. 3. Площадь сечения работающих фурм. 4. Число работающих фурм. 5. Число установленных фурм. 14 6. Тип и размеры конвертера. 7. Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции. 8. Определение числа операций. 9. Проверка размеров горловины. 15 Тепловой баланс конвертера. 15 Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок. 1. Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров. 2. Расчет сопротивления воздухоподводящей системы. 19 Технические показатели. 20 Рациональный состав штейна и шлака. Рациональный состав файнштейна табл.1 рассчитан на основании заданного элементарного состава.

Принято, что все железо в файнштейне находится в виде FeS, кобальт связан в СоS, остальная сера приходится на Ni3S2. Оставшийся никель находится в металлической форме. Таблица1.Рациональный состав файнштейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S269,76 50,20 19,56-CoS0,77-0,50-0,27-FeS0,47 0,300,17-Nimet27,1027,10 Прочие1,90 1,90Всего100,0077,300,500,3020,001,90 Рациональные составы горячего и холодного штейнов табл. 2 и 3 рассчитаны исходя из следующих положений.

Таблица 2. Рациональный состав горячего штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S214,28 10,47 3,81-CoS1,03-0,70-0,33-FeS40,86 26,0014,86-Femet36,30- 36,30 -Nimet5,535,53 Прочие2,00 2,00Всего100,0016,000,7062,3019,002,00 Таблица 3. Рациональный состав холодного штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S28,997 ,15 1,84-CoS0,46-0,30-0,16-FeS42,92 27,3215,60-Femet40,98 40,98 -Nimet3,853,85 Прочие2,80 2,80Всего100,0011,000,3068,3017,602,80 Таблица4. Суммарный рациональный состав смеси холодного и горячего штейна, кгСоединениеВсегоNiCoFeSПрочиеNi3S217,87 13,33 4,54-CoS1,21-0,82-0,39-FeS58,03 36,9321,11-Femet52,70 52,69 Nimet7,077,07 Прочие3,12 3,12Всего140,0020,400,8289,6226,043,12Ве сь кобальт связан в CoS, а отношение количества никеля, связанного в Ni3S2, к количеству никеля, находящегося в металлической форме, принято таким же, как для файнштейна.

На основании этого определенно количество Ni3S2 и Nimet. Оставшаяся от CoS и Ni3S2 сера связана с железом в FeS, остальное железо находится в металлической форме в виде ферроникеля.

На основании данных практики приняты следующие показатели по шлакам.

Содержание никеля 0,9, причем весь он находится в виде Ni3S2 в корольках штейна.

В виде корольков штейна в шлаки увлекается также и FeS. Содержание FeS в шлаках определяется из отношения Ni3S2 FeS, которое принимается для шлаков таким же, как для суммарного состава смеси штейнов.

Содержание SiO2 в конвертерных шлаках в соответствии с данными практики принято 28. Примем сумму FeO SiO2 Fe3O493. Тогда FeO в шлаке составит 93-28-1055. Примем также, что вся закись железа связана с кремнеземом в файялит 2FeO SiO2. Оставшийся от файялита избыточный кремнезем условно считаем свободным. Таблица 5. Рациональный состав конвертерного шлака без учета кобальта, кгСоединениеВсегоNiFeSSiO2O2ПрочиеNi3S21 ,230,90-0,33 Fe3O410,00-7,24 2,76-2FeO SiO278,00-42,80-23,0012,20-FeS4,00-2,541 ,46 SiO25,00 5,00 Прочие1,77 1,77Всего100,000,9052,581,7928,0014,961, 77

Поведение кобальта и режим конвертирования

На основании этого принимают условное разделение процесса на два перио... Поведение кобальта и режим конвертирования. Для возможно полной концен... .

Основные реакции процесса

Основные реакции процесса. Без кремнекислоты 3Fe 2O2 Fe3O4 При наличии кремнекислоты 2Fe O2 SiO2 2FeO SiO2 Для упрощения расчета можно принять, что вся сера сернистого железа никелевого штейна будет окисляться только до SO2. В этом случае процессы окисления FeS можно представить реакциями Без кремнекислоты 3 FeS 5O2 Fe3O4 SO2 В присутствии кремнекислоты 2 FeS 3O2 SiO2 2FeO SiO2 2SO2

Расчет технологического процесса периода набора

Из данных таблицы 4 следует, что окисление кислородом дутья должно под... Тепловые эффекты реакций конвертирования никелевых штейновРеакцияУравн... Для окисления железа до закиси по реакции 2 кислорода необходимо 1655,... При степени усвоения кислорода ванной 95 практическое количество кисло... Количество и состав газов при окислении железа ферроникелягазВес, кгОб...

Окисление сернистого железа до содержания в массе до

Окисление сернистого железа до содержания в массе до. Как было вычислено выше, в результате окисления железа ферроникеля из ... Как следует из табл.5, в шлаке содержится 2,54 Fe в виде FeS 105,31,27... 5 и весом шлака 105,31,271х0,0123 кг Ni3S2 105,31,271х0,04 кг FeS Кром... Подсчитываем количество кислорода, необходимое для окисления FeS штейн...

Расчет количества флюсов

Расчет количества флюсов.

Суммарное количество шлака при окислении железа ферроникеля и сернистого железа за период набора 105,344,2149,5 кг При 28 SiO2 в шлаке и 95 SiO2 в кварцевом флюсе требуется подать кварцита 149,50,280,95743,7 кг 4.

Проверка извлечения кобальта в шлаки периода набора

Проверка извлечения кобальта в шлаки периода набора.

Общее количество кобальта, поступившего в процесс с горячим и холодным штейном 0,82 кг. В соответствии с принятым выше распределением кобальта между продуктами плавки в шлаки периода набора перейдет кобальта 0,50,820,41 кг. Общее расчетное количество шлаков периода набора 149,5 кг. Содержание кобальта в них 0,41149,51000,27. 5.

Расчет количества холодных материалов

В расчете приняты следующие условия - температура жидких продуктов про... Обогащенной массы 44,41518,663,015 кг Конвертерного шлака 149,543,4192... . Таблица 10. Расчет количества холодных материалов.

Материальный баланс периода набора

Материальный баланс периода набора.

Расчет технологического процесса периода варки файнштейна

Расчет технологического процесса периода варки файнштейна . 1.

Расчет количества шлака и файнштейна

Расчет количества шлака и файнштейна. В результате периода набора полу... С этим количеством шлака увлекается 29,550,01230,36 кг Ni3S2. В файнштейн перейдет 22,74-0,3622,38 кг Ni3S2, что соответствует колич... В конвертерный шлак увлекается 29,550,041,18 кг FeS. 2.

Расчет количества воздуха и газов

Расчет количества воздуха и газов. По реакции 3 окисляется 2,14 кг Fe. Расходуется кислорода на это 160167,72,142,04 кг. Образуется 6355,92,142,41 кг SO2. Избыток кислорода 13,58-12,90,68 кг. Воздуха на период варки файнштейна потребуется 13,580,2652,23 кг.

Количество кварцевого флюса

Количество кварцевого флюса.

В период варки файнштейна образуется 29,55 кг конвертерного шлака.

В этом количестве содержится 29,550,288,27 кг SiO2. Необходимое количество флюса 8,270,9578,64 кг. 4.

Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки

Содержание кобальта в файнштейне и шлаке периода варки.

Содержащийся в обогащенной массе кобальт в количестве 0,31 кг распределяется между файнштейном и шлаком периода варки в соотношении 1435, т.е от количества кобальта, содержащегося в массе переходит в файнштейн 144910028,6, или 0,310,2860,089 кг. Переходит кобальта в шлак 354910071,4, или 0,310,7140,22 кг. При выходе файнштейна 34,26 кг содержание кобальта в нем 0,2229,550,74. 5.

Материальный баланс периода варки файнштейна

Материальный баланс периода варки файнштейна.

Сводный материальный баланс конвертирования

Сводный материальный баланс конвертирования.

Расчет конвертера

Расчет конвертера . 1. Пропускная способность конвертера по воздуху.

На основании сводного материального баланса находим теоретическое удельное количество воздуха на 1 т штейна Vуд195,20,141,291080,84 нм3т. Приняв k0,7, найдем потребную пропускную способность конвертера Vконв2101080,8414400,7225,2 нм3мин. 2.

Удельная загрузка конвертора

Удельная загрузка конвертора. Находится по формуле q1.74 p1-HгидрС q1.74 1,2-0,360,68 нм3см2мин. 3.

Площадь сечения работающих фурм

Площадь сечения работающих фурм. FфVконвq225,20,68331,2 см3. 4.

Число работающих фурм

Число работающих фурм. Приняв диаметр фурменных трубок d41мм, получим необходимое число одновременно работающих фурм nр127.2Fфd2127,2331,2168125,06. 5. Число установленных фурм. С учетом резерва 20 число установленных фурм nуст1,2nр1,225,0630,1. 6.

Тип и размеры конвертера

Тип и размеры конвертера.

Исходя из найденных значений площади сечения фурм Fф331,2 см2 диаметра фурмы d41 мм и числа фурм nуст30, по табл. 3 1 выбираем стандартный конвертер с размерами по кожуху 3,66,1 м и емкостью по файнштейну 40 т. 7.

Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции

Расчет эффективности применения фурм усовершенствованной конструкции.

Предложена конструкция, имеющая показатель гидравлического сопротивления C3. Повторяем расчеты пунктов 1-5. q0,96 нм3см2мин Fф234,6 см2 nр18 nуст22. Таким образом, если оставить nуст30, то это позволит увеличить производительность конвертера на 41. 8.

Определение числа операций

Определение числа операций.

При заданной производительности конвертера 280 тсутки по горячему и холодному штейну обогащенной массы будет получено 28063140126 тсутки.

Число операций в сутки составит 126403,153. 9.

Проверка размеров горловины

Проверка размеров горловины. Vt2801273943864000,727320,36 м3сек. Для выбранного стандартного конвертера Fгорл1,71,93,23 м3. Скорость газов в сечении горловины tVtFгорл20,363,236,3 мсек.

Тепловой баланс конвертера

Время периода набора и периода варки файнштейна находится из соотношен... Расход тепла. Приход теплаРасход тепла пп. 2. Статьи приходаккал пп.

Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок

Расчет воздухоподводящей системы и воздуходувок . 1.

Выбор схемы воздухопроводов и расчет их диаметров

Общее количество воздуха, необходимое для работы пяти конверторов сост... Из приложения 19 находим, что нужное количество воздуха могут обеспечи... Примем скорость воздуха в воздухопроводах t, p20 мсек. Диаметр воздухопровода на участке от воздуходувки до общего воздухопро... Диаметр воздухопровода d11,13 73200,68м 7м Диаметр общего воздухопрово...

Расчет сопротивления воздухоподводящей системы

Расчет сопротивления воздухоподводящей системы. Примем наибольшую длин... Потери напора на трение о стенки воздухопроводов при t, p20 мсек hтрL1... Коэффициент потери напора от трения 0,04. ст. Т.е.

Технические показатели

Технические показатели. В заключении всех выполненных расчетов составл...