іді, що надходить в процес зі Штейном і холодними матеріалами: 47,86 + 7,0=54,86 кг. Для визначення маси заліза і свинцю, увлекаемого в білий матт, приймемо вихід чорнового металу 97% від маси міді: 54,86? 0,97=53,2 кг. Маса заліза: 53,2? 0,0001=0,005 кг, маса свинцю: 53,2? 0,001=0,05 кг.
Розрахуємо масу конвертерного шлаку і кременистої руди. Розрахунки ведемо на 100 кг гарячого штейну. Введемо умовні позначення:
х - маса конвертерного шлаку, що утворюється на 100 кг гарячого штейну, кг
у - маса кременистої руди, кг.
Заліза в конвертер надходить, кг:
з 100 кг штейну - 19,38
з 20 кг холодних - 6,0
з у кг флюсів - 0,0573у
У білий матт захоплюється 0,005 кг заліза.
Разом 25,375 + 0,0573у.
Маса заліза в х кг шлаку - 0,4302х, повинно бути справедливо рівняння:
, 375 + 0,0573у=0,4302х.
Кремнезему в конвертер надходить, кг:
з 100 кг штейну - 1,15
з 20 кг холодних - 1,8
з у кг флюсів - 0,7134у
разом 2,95 + 0,7134у.
Маса SiO2 в х кг шлаку - 0,2571х. При повному витяганні всій SiO2 в конвертерний шлак має бути справедливо рівняння:
, 95 + 0,7134у=0,2571х.
Вирішимо систему рівнянь:
отримаємо
у=17,98 кг флюсовой руди
х=61,38 кг конвертерного шлаку.
Зі Штейном і холодними матеріалами в конвертер надходить: 28,15 + 3,29=31,44 кг FeS.
З рудою надходить: CuFeS2 - 0,18 кг і FeS2 - 0,16 кг.
При дисоціації по реакціях:
CuFeS2=Cu2S + FeS + S
FeS2=FeS + S
Утворюється: Cu2S - 0,08 кг, FeS - 0,2 кг, Sел - 0,06 кг.
З урахуванням дисоціації сульфідів флюсовой руди в процес вводиться 31,64 кг FeS, у вигляді корольків штейну в шлак захоплюється 1,55 кг FeS.
Таким чином, необхідно піддати окисленню 30,09 кг FeS, 4,76 кг PbS, 2,1 кг ZnS, з них 19,12 кг Fe, 4,12 кг Pb, 1,41 кг Zn і 12,3 кг S.
У конвертерному шлаку 3,26 кг Fe3O4, з гарячим Штейном вводиться Fe3O4 - 2,06 кг.
Необхідно окислити Fe до Fe3O4: кг, потрібно 0,33 кг О2.
Значить до FeO в шлаку окислюється 19,12 - 0,87=18,25 кг, потрібно кг О2.
Для окислення сульфідів свинцю і цинку потрібно О2:
до PbO: кг,
до ZnO: кг.
Разом на окислення сульфідів потрібно 6,22 кг О2.
У перший період окислюється 12,3 кг S сульфідної і 0,06 кг S елементарної, разом - 12,36 кг сірки.
На підставі експериментальних даних по складу конвертерних газів приймемо, що відношення кількості сірки, окислюється до SO2 до кількості сірки, окислюється до SO3, становить 6: 1.
Окислюється сірки до SO2: кг, потрібно 10,59 кг О2, утворюється 21,18 кг SO2.
Окислюється до SO3: кг, потрібно кг О2, утворюється 1,77 + 2,66=4,43 кг SO3.
Всього на окислення сірки теоретичний витрата кисню: 10,59 + + 2,66=13,25 кг. Загальна потреба в кисні - 19,47 кг. Прийнявши на підставі даних практики використання кисню ванній конвертера 95%, знаходимо практично необхідну кількість кисню - 19,47: 0,95=20,49 кг. Надлишок кисню складе - 1,02 кг.
При 25% (мас.) вмісті кисню в збагаченому дуття, необхідно подати дуття в першому періоді: 20,49: 0,25== 81,96 кг або 81,96: 1.29=63,53 нм3. З дуттям подається азоту - 61,47 кг.
У першому періоді в конвертер завантажується 17,98 кг флюсовой руди, з якої в гази виділиться:
Н2О - 17,98? 0,0454=0,82 кг,
СО2 - 17,98? 0,0291=0,52 кг.
Результати розрахунку відхідних газів зводимо в таблицю 3.6.
Таблиця 3.6
Склад відхідних газів першого періоду
ГазМасса, кгОб'ем, нм3% (об.)SO221,187,4112,4SO34,431,242,1О21,020,711,2N261,4749,1882,2Н2О0,821,021,7СО20,520,260,4Итого89,4459,82100
За даними практики приймаємо: розподіл свинцю: в шлак - 45%, решта в пилу і білий матт, цинку: в шлак - 75%, в пилу - 25%.
Зі Штейном і холодними надходить свинцю: 4,12 + 20? 0,0012=4,14 кг. У шлак переходить - 0,45? 4,14=1,86 кг, в білий матт - 0,05 кг, в пилу: 4,14 - 1,86 - 0,05== 2,23 кг.
Цинку надходить: 1,41 + 20? 0,0007=1,42 кг. У шлак переходить - 0,75? 1,42=1,07 кг, в пилу - 0,35 кг.
Білий матт містить Cu2S, металеву мідь і домішки. У конвертер надходить Cu2S, кг:
з 100 кг штейну - 59,92
з 20 кг холодних - 5,96
з 17,98 кг флюсів - 0,08
разом - 65,96.
