高碳铬铁物料平衡计算讲述.doc

物料平衡计算 基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二 直接还原铁 名称 Fe Cr SiO2 Al2O3 CaO MgO S P O C % 17.22 40.18 5.59 13.18 2.36 13.79 0.09 0.00 6.05 1.54 （2）成分 固定碳(C固) 挥发分(V) 灰分(A) S P ≥ 84% ≤ 2.0 % ≤ 15 % ≤ 0.6 % ≤ 0.02 % （）白云石化学成分 MgO CaO SiO2 Al2O3 S P ≥% － ≤ 5% － ＜0.05 ＜0.02 入炉白云石粒度0~80mm。入炉硅石的化学成分应符合表.2―10的规定。 表.2―10 硅石化学成分 SiO2 Al2O3 S P 热稳定性 ≥ 97% ≤.0% ≤ 0.01% ≤ 0.01% 不爆裂粉化 入炉硅石粒度0~80mm。 名称 反应方程式 耗C量/kg Cr2O3 Cr2O3+3C= 2Cr+3CO 40.18X20%X152/104X36/152=2.78 Fe?O? Fe?O?+3C=2Fe+3CO 17.22*80%*36/112 =4.44 SiO2 SiO2+2C=Si+2CO 4.18/(28.1+16*2)*12*2=1.67 铬铁水含C量 由铁水量求得 6x40.18/62=3.9 合计 12.79 12.79-1.54=11.25 冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为 Mc=耗C量/(Wc固*（1-W水）)=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg 冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为 M矿=1*w（Cr高碳铬铁水中质量比）/W（Cr矿中质量比）*还原率 =1*62%/（40.18%）*98%=1.575吨 冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为 M焦炭=16kg*1.575*10=252kg 渣铁比计算 以100kg直接还原铁配16kg焦炭，假设元素分配按下表所示 成份 Cr FeO/ Fe MgO SiO2/Si Al2O3 CaO 入渣率 0 2 100 98 100 100 入合金率 100 98 0 2 0 0 物料平衡中未计算P和S的平衡量，按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。 直接还原铁成渣量和成合金量见下表 名称 进入渣中量/kg 质量分比/% 进入合金中量/kg 质量分比/% Cr ------ ----- 40.18*100%=40.18 64 Fe?O?/Fe 17.22*2%*160/112=0.49 1.49 17.22*98%=16.88 27 Al2O3 13.18*100%=13.18 40.15 ---- ---- MgO 13.79*100%=13.79 42 ----- ---- SiO2/Si 5.59-4.18=1.41 4.29 40.18*3/62=1.95 3 CaO 2.36*100%=2.36 7.2 ---- ---- C ---- ----- 62.78*6%=3.77 6 灰分 16*10%=1.6 4.87 ---- --- 合计 32.83 100 （40.18+16.88+1.95）/(1-6%)=62.78 100 渣铁比 按高碳铬铁冶炼要求MgO: Al2O3=1.2，原料中还应加入白云石29.4kg（MgO含量5.6kg），加入硅石21.24kg（SiO2净量20.6kg）按渣中SiO2含量35%考虑 渣铁比计算：(32.83+5.6+20.6）/62.78=59.03/62.78=0.94 由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份（Wt%） 成份 Cr Fe C Si S P % 64 27 6 3 0 0 由于Cr /Fe=64/27 =2.37，符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求，MgO/ Al2O3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。 表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 （GB/T 5683-2008） 牌号 化学成份 Cr C Si S P 范围 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ ≥ ≤ FeCr67C6.0 62.0~72.0 6.0 3.0 0.03 0.04 0.06 FeCr55C600 60.0 52.0 6.0 3.0 5.0 0.04 0.06 0.04 0.06 FeCr67C9.5 62.0~72.0 9.5 3.0 0.03 0.04 0.06 FeCr55C1000 60.0 52.0