高碳铬铁物料平衡计算

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1、一、物料平衡计算1、基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接还原铁名称FeCrSiO2Al2O3CaOMgOSPOC%17.2240.185.5913.182.3613.790.090.006.051.54（2）焦炭成分固定碳(C固)挥发分(V)灰分(A)SP≥84%≤2.0%≤15%≤0.6%≤0.02%（3）白云石白云石化学成分MgOCaOSiO2Al2O3SP≥40%－≤5%－＜0.05＜0.02入炉白云石粒度20~80mm。（4）硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。表4.2―10硅石化学成分SiO2Al2O3SP热稳定性≥97%≤1.

2、0%≤0.01%≤0.01%不爆裂粉化入炉硅石粒度20~80mm。2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在，其中Cr2O3全部还原，Fe₂O₃98%还原为Fe，45%还原为FeO,SiO22%还原,成品中含C量为2%，加入焦炭全部用于还原氧化物，则耗碳量为：名称反应方程式耗C量/kgCr2O3Cr2O3+3C=2Cr+3CO40.18X20%X152/104X36/152=2.78Fe₂O₃Fe₂O₃+3C=2Fe+3CO17.22*80%*36/112=4.44SiO2SiO2+2C=Si+2CO4.18

3、/(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12.7912.79-1.54=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1、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg2、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭，假设元素分配按下

4、表所示成份CrFeO/FeMgOSiO2/SiAl2O3CaO入渣率0210098100100入合金率100980200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%=40.1864Fe₂O₃/Fe17.22*2%*160/112=0.491.4917.22*98%=16.8827Al2O313.18*100%=13.1840.15--------MgO13.79*100%=13.7942---------SiO

5、2/Si5.59-4.18=1.414.2940.18*3/62=1.953CaO2.36*100%=2.367.2--------C---------62.78*6%=3.776灰分16*10%=1.64.87-------合计32.83100（40.18+16.88+1.95）/(1-6%)=62.78100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

6、=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CrFeCSiSP%64276300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/T5683-2008）牌号化学成份CrCSiSP范围ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ≥≤FeCr67C6.062.0~72.06.03.00.030.040.06FeCr55C60060.052.06.03.05.00.040

7、.060.040.06FeCr67C9.562.0~72.09.53.00.030.040.06FeCr55C100060.052.010.03.05.00.040.060.040.065、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO量为100%，则100kg直接还原铁生成的CO量见下表，即100kg的直接还原铁产生740.1mol的炉气。M气=740.1*28/1000=20.72kg名称反应方程式生成CO量/molCr2O3Cr2O3+3C=2Cr+3CO40.18*20%*1.5*1000/52=2