15.05.2018

Расчет шихты электропечной выплавки ферросиликоциркония


Основным материалом для выплавки ферросиликоциркония является цирконовый концентрат, химический состав которого должен соответствовать нормам, указанным в табл. 107.

Обязательному определению подлежат двуокись циркония и фосфор.

В зависимости от назначения сплава восстановителем может служить алюминиевый порошок, полученный как из первичного, так и из вторичного алюминия.

Для получения в сплаве необходимого содержания кремния применяется ферросилиций марки ФС75 с размером частиц до 5 мм.
Железная руда, используемая для выплавки ферросиликоциркония, должна содержать не менее 60% Fe и не более 7% SiO2. Перед употреблением руду просушивают и просеивают через сито с размером ячеек 3 мм.

В качестве флюсующих используют свежеобожженную известь и плавиковый шпат крупностью не выше 5 мм.

Для расчета шихты электропечной алюминотермической плавки ферросиликоциркония принято, что цирконовый концентрат содержит 61,5% ZrO2; 32,0% SiO2; 2,5% TiO2; 1,0% Fe2O3; 0,1% P2O5; 0,2% CaO; 0,6% MgO; 2,1% Al2O3; алюминиевый порошок — 98,5% Al; 0,2% Si; 0,5% Fe; 0,8% Al2O3; железная руда — 98% Fe2O3; 2% SiO2; ферросилиций — 75% Si; 25% Fe; известь — 90% CaO; 2% SiO2; 8% Al2O3; плавиковый шпат — 94% CaF2; 4% SiO2; 2% Al2O3.

Шихту рассчитывают на 100 кг концентрата. При расчете принимается:

1) содержание циркония в сплаве 50,5%, алюминия 4%; отношение Si : Zr равно 0,53, Fe : Zr — 0,32;

2) в сплав из окислов переходит 75% Zr, 80% Ti, 85% Si, 99% Fe, 90% Р; титан в шлаке находится в виде TiO, железо в виде FeO;

3) все элементы, содержащиеся в ферросилиции, и примеси алюминиевого порошка (кроме Al2O3) полностью переходят в сплав;

4) количество извести и плавикового шпата составляет 40% от массы концентрата даются они в соотношении 1:1.

В результате восстановительных реакций в сплав из концентрата переходит следующее количество элементов:
В сплаве должно содержаться алюминия 67,50*0,04 = 2,70 кг.

Для получения отношения Si : Zr = 0,53 необходимо внести ферросилиция
который внесет кремния 6,48*0,75 = 4,86 кг и железа 6,48*0,25 = 1,62 кг.

Для получения отношения Fe : Zr = 0,32 следует внести железной руды
Железная руда внесет железа
Всего необходимо алюминиевого порошка с учетом алюминия, переходящего в сплав (36,10 + 2,70) : 0,985 = 39,40 кг.

Алюминиевый порошок внесет железа 39,4*0,005 = 0,20 кг и кремния 39,4*0,002 = 0,08 кг.

Количество и состав сплава:
При электропечной выплавке ферросиликоциркония угар алюминия составляет 10%, поэтому с учетом угара в шихту необходимо внести алюминиевого порошка 39,40-1,1 = 43,3 кг.





Яндекс.Метрика