в шлаку SiО 2 (56-60%) і високій температурі відбувається відновлення кремнезему по реакціях:
(Si0 2) +2 [C]=[Si] +2 {C0};
(Si0 2) +2 [Mn]=[Si] +2 (MnO);
(Si0 2) +2 [Fe]=[Si] +2 (Fe0).
Зміст кремнію в металі в кінці окисного періоду може досягати 0,2-0,4%.
Згідно з наведеними в літературі даними приймаємо таке зміна складу металу в окислювальному періоді плавки. Зміст вуглецю в кінці періоду має бути приблизно 0,22%, або 96,117Ч0,22/100=0,211 кг, де 96,117 - вихід рідкого металу, кг. Отже, окислиться вуглецю, в тому числі з урахуванням вуглецю, який пішов на відновлення кремнію, 0,412-0,211=0,201 кг.
До кінця періоду в металі залишається 0,08-0,12% марганцю. Приймаємо в розрахунку 0,10%, або 96,117Ч0,10/100=0,096 кг; окислиться марганцю 0,159-0,096=0,063 кг. За рахунок відновлення вміст кремнію в металі в кінці окисного періоду можна прийняти рівним 0,25%, що складе 96,117Ч0,25/100=0,240 кг, тоді відновиться 0,240-0,117=0,123 кг кремнію. На відновлення кремнію потрібно 0,123Ч24/28== 0,105 кг вуглецю.
Потреба в залізній руді.
Приймаємо, що окислення вуглецю і марганцю відбувається за рахунок кисню залізної руди. При цьому джерелом кисню є FeO - оксид заліза, який виходить при відновленні Fe 2 березень руди залізом:
Fe 2 О 3 + [FeО]=3 (FeО).
Витрата залізної руди на плавку визначимо по балансу витрат на окислення елементів і підтримання в шлаку певних концентрацій оксидів заліза.
Потреба в FeO покриваємо присадкою в шлак залізної руди. Для утворення 0,658 кг FeO вимагається 0,658Ч160/216=0,487 кг. Для відновлення до FeO вимагається 0,658-0,487=0,171 кг заліза. Якщо прийняти, що 10% з руди переходить в шлак, а 90% відновлюється до FeO, то витрата залізної руди складе 0,487/(0,90Ч0,90)=0,601 кг.
Таблиця 20.- Кількість FeO, необхідне для окислення домішок, кг
ЕлементПоступілоОкіслілосьОсталось в металлеТребуется FeOВосстановілось FeОбразовалось оксідаС0,4120,201-0,105 *== 0,0960,2110,096Ч72/1== 0,5760,576Ч56/72== 0,448СО (в газ) 0,096 Ч28/12== 0,224Мn0,1590,0630,0960,063Ч72/5=0,0820,082Ч56/72== 0,064МnО (в шлак) 0,063Ч71/55== 0,081Si0,1170,123 ** 0,240СО ( в газ) 0,123Ч56/28== 0,246 встановити SiO 2 з шлаку - 0,123Ч60/28=- 0,264Р0,046-0,046 --- S *** 0,039-0,039 --- Fe95,34-95,344 --- Ітого96 , 1170,14195,9760,6580,5120,287 * Кількість вуглецю, потребовавшееся для відновлення кремнію з (SiO 2).
** Кількість кремнію, відновити з (SiO 2).
*** Віднесення реакції десульфурації до окислювального процесу носить умовний характер.
Шлаки окисного періоду.
У шлак окисного періоду надійде: З металу: 0,081 кг МnО; 0,264 кг SiO 2 (разом 0,183 кг).
З шлаку періоду плавлення: 1,7006 кг Si02; 0,0227 кг А12O3; 0,91 кг FeO; 0,3598 кг; 0,0019 кг СаО (разом 3,474 кг).
З залізної руди, кг: СаО0,601Ч0,007=0,004MgO0,601Ч0,003=0,002Si0 2 0,601Ч0,006=0,036А1 2 0 3 0,601Ч0,003=0,018Fe 2 0 3 0,601Ч0,90Ч0,1=0,054
Разом 0,114 кг.
З вапна. Витрата вапна в окислювальний період плавки прийнятий 0,3кг на 100 кг садки. Вапно внесе в шлак, кг:
СаО 0,30Ч0,92=0,276;
MgO 0,30Ч0,03=0,009;
Si0 2 0,30Ч0,03=0,009;
А1 2 0З 0,30Ч0,01=0,003;
Fe 2 О 3 0,30Ч0,01=0,003.
Разом 0,300 кг.
З зводу. У окислювальний період витрачається 20% динасового цегли, що становить, кг:
СаО 0,40Ч0,0134=0,0006;
Si0 2 0,40Ч0,9658=0,0386;
А1 2 0 3 0,40Ч0,0058=0,0002;
Fe 2 О 3 0,40Ч0,015=0,0006.
Разом 0,040 кг.
З подини і укосів. У шлак надійде 25% набивної маси, тобто 1,5Ч0,25=0,375 кг. З набивної маси в шлак перейде, кг:
Si0 2 0,375Ч0,96=0,360;
А1 2 0 3 0,375Ч0,02=0,008;
Fe 2 О 3 0,375Ч0,02=0,007.
Разом 0,375 кг.
Із золи електродів. Приймаємо, що в окислювальний період витрачається 20% електродів, що становить 0,5Ч0,2=0,099 кг. Що міститься в електродах вуглець згоряє в атмосфері печі, а зольний залишок переходить в шлак. Окислюється вуглецю електродів, кг: 0,10Ч0,99=0,099. Утворюється золи 0,10Ч0,01=0,001 кг. Складові золи внесуть в шлак, кг:
