Склад шихтових матеріалів наведено в таблиці 4.
Сума компонентів шихтових матеріалів повинна дорівнювати 100%. Приймаємо, що зі сталевої стружки марганець, кремній, сірка і фосфор повністю переходять в готовий метал, а вуглець частково переходить в готовий метал, частково - витрачається на відновлення компонентів шихти.
Коефіцієнти розподілу відновлених в процесі плавки елементів між продуктами плавки феросиліцію марки ФС 70 наведені в таблиці 5. При цьому приймається, що кремній випаровується у вигляді монооксиду, магній - у вигляді оксиду магнію. Інші елементи випаровуються в елементарному вигляді.
Розрахунок кількості відновника
Результати розрахунку кількості вуглецю, необхідного для відновлення компонентів кварциту наведені в таблиці 6.
Таблиця 4 - Хімічний склад сирих матеріалів [2,6]
Зола металургійного коксу
Зола електродної маси
Таблиця 5 - Розподіл компонентів кварциту і відновників між продуктами плавки
Коефіцієнт вилучення в шлак,%
З практики вітчизняних феросплавних заводів відомо, що використання в якості відновника одного напівкоксу пов'язано з технологічними труднощами, зумовленими непостійними кількістю і складом золи в цьому матеріалі. З урахуванням цієї обставини, приймаємо, що 70% необхідного вуглецю вноситься в шихту напівкоксом, а 30% - коксом.
Результати розрахунків активної концентрації вуглецю в коксі-горішку і напівкокс наведені в таблицях 7, 8.
Розрахунок ведемо для плавки феросиліцію в закритій рудотермічних печі.
Розрахунок ведеться на 100 кг кварциту.
Витрата електродної маси може бути прийнятий, згідно з даними таблиці 9, рівним 2,4 кг на 100 кг кварциту. Приймемо, що 40% матеріалу електродів окислюється за рахунок повітря і компонентів власної золи, а 60% - витрачається на відновлення компонентів кварциту. З огляду на це, надходить на відновлення компонентів кварциту вуглецю з електродної маси:
Таблиця 6 - Розрахунок кількості вуглецю, необхідного для відновлення компонентів кварциту
Необхідно вуглецю на 100кг кварциту, кг
Таблиця 7 - Розрахунок "активної" концентрації вуглецю в коксі
Кількість вуглецю, необхідне для відновлення компонентів золи 100кг
"Активна" концентрація вуглецю в коксі-горішку:
Таблиця 8 - Розрахунок "активної" концентрації вуглецю в напівкокс
Кількість вуглецю, необхідне для відновлення компонентів золи
"Активна" концентрація вуглецю в напівкокс:
Таблиця 9 - Витрата електродної маси, кг на 100 кг кварциту
Витрата електродної маси, кг
Вуглецевими відновниками має бути внесено в шихту вуглецю:
Вміщені в шихті вуглецеві матеріали частково окислюються киснем повітря на поверхні засипу в обичайках закритою печі (на колошнике відкритої печі). У закритих печах угар вуглецю восстановителей зазвичай становить 1 - 4% початкової кількості, а в відкритих печах 7 - 12%. Приймемо до уваги чад вуглецю коксу - горішка - 2%, напівкоксу - 4%.
Необхідно ввести в шихту коксу-горішка:
Необхідно ввести в шихту напівкоксу: