14.05.2018

Расчет шихты внепечной выплавки феррониобия


Шихту выплавки феррониобия рассчитывают на 100 кг ниобийсодержащего сырья. Для расчета принимаем следующий химический состав технической пятиокиси ниобия: 98% Nb2O3; 1% SiO2; 0,5% TiO2; 0,2% FeO; 0,17% Р; 0,03% S; 0,10% С. Содержание компонентов в остальных материалах шихты следующее: в алюминиевом порошке — 99,2% Al; 0,5% Fe; 0,3% Si; в железной руде — 96,5% Fe2O3; 3,0% SiO2; 0,4% CaO; 0,02% Р; 0,05% S; 0,03% С; в извести — 93% CaO; 4% MgO; 1% SiO2; 1,6% Al2O3; 0,02% Р; 0,03% S и 0,35% С.

Необходимо получить сплав марки ФН1, содержащий 65—67% Nb и 3% Al.

Для расчета принимаем, что в сплав переходит 90% Nb, 99% Fe, 80% Si, 60% Ti, 90% Р, 20% С.

Количество алюминия, необходимого для восстановления окислов, которые содержатся в технической пятиокиси ниобия, составляет, кг:
В результате восстановления пятиокиси ниобия получается

100*0,98*0,90*0,7 = 61,7 кг ниобия.

При содержании в сплаве 67% Nb общее количество металла составит 61,7 : 0,67 = 92,2 кг.

Перейдет в сплав из технической пятиокиси ниобия, кг:
Необходимо ввести железа (92,2—3,69) — 61,7 = 26,81 кг, или 26,81/96,5*0,7 = 40 кг железной руды.
Количество извести в шихте принимаем 15% от массы технической пятиокиси ниобия, или 15 кг.

На восстановление окислов железной руды и извести потребуется алюминия, кг:
Всего требуется алюминия: 30,48 + 12,90 + 0,65 + 2,8 = 46,83 кг или 46,83 : 0,992 = 47,2 кг алюминиевого порошка.

Таким образом, шихта для выплавки феррониобия будет состоять из 100 кг технической пятиокиси ниобия, 47,2 кг алюминиевого порошка, 40 кг железной руды и 15 кг извести.

Из железной руды в сплав перейдет, кг:
Из алюминиевого порошка перейдет в сплав, кг:
Окончательный состав получаемого металла следующий: 66,25% Nb; 1,10% Si; 3,00% Al; 0,19% Ti; 0,17% Р; 0,02% S; 0,03% С; 29,4% Fe.

Образуется 109,0 кг шлака, содержащего 76,55% Al2O3; 12,85% CaO; 8,95% Nb2O5; 0,65% SiO2; 0,55% MgO; 0,27% FeO и 0,18% TiO2.

Материальный баланс плавки приведен ниже:





Яндекс.Метрика