Булекова гулзат абилкасыновна

43 

 

3  КЕНДІК МАТЕРИАЛДАРДЫҢ МЕТAЛЛУРГИЯЛЫҚ  ЖӘНЕ  ФИЗИКА- 

ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ 

 

3.1 Кешенді қорытпа алудың материалдық және жылулық балансы 

 

3.1.1 Материалдық баланс 

 

Шихта  құрамын  есептеу  100  кг  көмірлі  жынысқа  (УП)  орындалады. 

Тапсырмаға сәйкес зерттеу Борлы мен Сарыадыр көмір жыныстары және Батыс 

Қамыс,  Шығыс  Қаражал  мен  Үлкен  Ктай  кен  орнындағы  марганец  кендерімен 

жүргізілді.  

 

Кесте 3.1 – Материалдардың химиялық және техникалық құрамы 

 

Материал  Көмірлі жыныс кенорындары 

Марганецкенорындары 

Борлы 

Сарыадыр 

Батыс 

Қамыс 

Үлкен 

Қытай 

Шығыс 

Қаражал 

Fe

2

O

3

 

3,380 

6,645 

25,610 

27,730 

24,830 

SiO

2

 

58,490 

61,300 

21,900 

26,540 

18,900 

Al

2

O

3

 

33,950 

28,700 

4,700 

5,500 

3,410 

MnO

2

 

 

 

41,050 

28,120 

32,270 

TiO

2

 

0,980 

0,900 

 

 

 

CaO 

1,390 

1,400 

1,330 

2,400 

2,450 

MgO 

1,780 

1,000 

0,260 

0,760 

0,250 

P

2

O

5

 

0,030 

0,050 

0,140 

0,042 

0,051 

S

c 

0,000 

0,005 

0,010 

0,019 

0,012 

ППП 

 

 

5,000 

8,890 

17,830 

∑ 

100,0 

100,0 

100,0 

100,0 

100,0 

A 

54,900 

44,200 

 

 

 

V 

16,780 

20,700 

W 

0,60 

1,800 

S

 

 

 

C

тв 

28,320 

35,100 

∑ 

100,0 

100 

 

Есептеу  жүргізу  үшін  балқыту  өнімдері  арасында  негізгі  элементтерді 

бөлуді  білу  қажет:  тәжірибелік  деректер  негізінде  қабылданатын  қорытпа,  қож 

және газдар (3.2-кесте). Электродты масса тек көміртектен тұрады, бұл ретте 0,1 

кг қорытпаның құрамына өтеді,ал 2,8 кг қалпына келтіру процестеріне қатысады. 

 

 

 

 

 

44 

 

Кесте 3.2 – Элементтерді бөлу 

 

Балқытату 

өнімдер 

Элементы 

Si 

Al 

Fe 

Ca 

Mg 

P 

S 

Қорытпа 

91 

85 

99,5 

40 

5 

80 

15 

Қож 

2 

5 

0,5 

55 

80 

10 

15 

Газ 

7 

10 

0 

5 

15 

10 

70 

 

Есептеу  шарттарына  қосымша  шарттар  енгізілген:  шихтаның  есептік 

санына электродтың шығыны, қалпына келтіргіштің шуы және т. б. 

Қосымша шарттар: 

Көміртегінің артық коэффициенті Кизб                                                          0,94 

Электродты массаның шығыны 

 

2,9 

Шихтаны есептеу. 

100 кг құрғақ көмір жынысын қалпына келтіру үшін көміртек қажет 

 

Оксид 

Есептеу 

 С, кг саны 

Me

x

O

y

→ Si  К

A

·M(Me

x

O

y

)·К

Ме-металл+газ 

·С/M

r

(Me

x

O

y

)=  

Ν(Me

x

O

y

) 

 

Кесте 3.3 – Көмір жынысын қалпына келтіруге көміртегінің шығыны 

 

Материал 

Көмірлі жыныс кенорындары 

Борлы 

Сарыадыр 

Fe

2

O

3

→ Fe 

0,415 

0,658 

SiO

2

→ Si 

11,688 

9,862 

SiO

2

→ SiO 

0,450 

0,379 

Al

2

O

3

→ Al 

5,592 

3,806 

Al

2

O

3

→ Al

2

О 

0,439 

0,298 

TiO

2

→ Ti 

0,113 

0,084 

СаО→ Са 

0,074 

0,060 

MgO→Mg 

0,059 

0,027 

P

2

O

5

→P 

0,006 

0,008 

∑N 

18,835 

15,182 

∑NK

изб

 

20,718 

16,700 

 

Құрғақ көміртекті жыныста қатты көміртектің діңі бар, олардың ∑NKизбкг 

өз  күлінің  оксидтерін  қалпына  келтіруге  жұмсалады,  қалған  Ств  -  ∑Nkизб  кг 

марганец  кенімен  бейтараптандыру  қажет.  Электродтармен  қосымша  2,9  кг 

көміртекті  енгізуді  және  0,1  кг  қорытпаға  ауысуды  ескере  отырып,  барлығын 

бейтараптандыру қажет 

 

(Ств – ∑NKизб)+ 2,9-0,1= Сх кг Ств. 

 

10,402кг  Борлы  кенорнының  немесе  21,200  кг  Сарыадыр  кенорнының 

45 

 

көмірлі жынысының активті көміртегін бейтараптандыру керек. 

Әдеби деректер негізінде MnO

2

 реакциясы бойынша қызған кезде Mn2O3-

ке дейін диссоциациялайды 

 

2MnO

2

 → Mn

2

O

3

 + ½ О

2 

 

Бұл  жағдайда  M(MeO

2

)  ·  158  /  174  =  M(MeO

2

)

y

кг  Mn

2

O

3

  и  M(MeO

2

)  – 

M(MeO

2

)

y

  =  O

z

  кг  О

2

.  кг  О2  түзіледі.  Марганецтің  одан  әрі  қалпына  келуі 

көміртегінің  қатысуымен  өтеді,  бұл  ретте  15%  MnO  дейін  қалпына  келтіріледі 

және шлакқа өтеді, ал 85% дейін Mn кенін аламыз. 

 

Оксид 

Есебі 

саны С, кг  

 

Me

x

O

y

→ Ме 

 

M(Me

x

O

y

) · К

Ме-металл+газ 

· С/M

r

(Me

x

O

y

) =  

Ν(Me

x

O

y

) 

 

Кесте 3.4 – Маргенец кенін тотықсыздандыру үшін көміртегі шығыны 

 

Материал 

Марганцевые руды 

Западный камыс 

Үлкен Қытай 

Шығыс Қаражал 

Fe

2

O

3

→ Fe 

5,733 

6,208 

5,559 

SiO

2

→ Si 

7,972 

9,661 

6,880 

SiO

2

→ SiO 

0,307 

0,372 

0,265 

Al

2

O

3 

→ Al 

1,410 

1,650 

1,023 

Al

2

O

3 

→ Al

2

О 

0,111 

0,129 

0,080 

Mn

2

O

3 

→ Mn 

7,219 

4,945 

5,675 

Mn

2

O

3 

→ MnО 

0,425 

0,291 

0,334 

СаО → Са 

0,128 

0,231 

0,236 

MgO→Mg 

0,016 

0,046 

0,015 

P

2

O

5 

→ P 

0,053 

0,016 

0,019 

∑N 

23,373 

23,549 

20,086 

∑NK

изб

 

25,710 

25,904 

22,094 

 

Осылайша,  Сх  кг  көміртекті  бейтараптандыру  үшін  100  кг  көміртекті 

жынысқа марганец кенін қосу қажет 

 

 

Кесте 3.5 – Көміртекті бейтараптандыру үшін қажетті марганец кендері, кг 

 

Материал 

Марганец кендері 

Батыс Қамыс 

Үлкен Қытай 

Шығыс 

Қаражал 

Борлы көмір кені 

40,456 

40,155 

47,078 

Сарыадыр көмір кені 

82,458 

81,843 

95,953 

46 

 

 

Металдың саны мен құрамы. Көмірлі жыныстың құрамынан металға өтеді, 

кг 

Оксид 

Есебі 

С, кг саны 

 

Me

x

O

y

→ Ме 

К

A

·M(Me

x

O

y

) · К

Ме-металл 

·M

r

(Me

x

)/M

r

(Me

x

O

y

) =  

М[Me] 

 

Марганец кенінен металға өтеді, кг 

 

Me

x

O

y

→ Ме  M(Me

x

O

y

) · К

Ме-металл 

·M

r

(Me

x

)/M

r

(Me

x

O

y

) =  

М[Me] 

 

Жүргізілген  есептеулердің  нәтижелері  3.4-кестеге  жинақталады  және 

металдың құрамы мен саны болады 

 

Кесте 3.6 – Металдың құрамы мен саны 

 

Эле-

мент 

Борлы + 

Западный 

Камыс 

Сарадыр + 

Үлкен Ктай 

Сарадыр + 

Шығыс 

Қаражал 

Сарадыр + 

Батыс 

Қамыс 

Борлы + 

Үлкен Ктай 

Борлы + 

Шығыс 

Қаражал 

Fe 

8,509  19,48 17,853  30,67  18,640  30,66  16,754  27,84  9,048  21,18  9,434  21,45 

Si 

17,399  39,83 20,730  35,61  19,208  31,59  19,175  31,86  18,162  42,52  17,415  39,59 

Al 

9,243  21,16  7,734  13,28  7,81  11,81  7,452  12,38  9,381  21,96  9,110  20,71 

Mn 

7,874  18,03 10,912  18,74  14,681  24,15  16,049  26,67  5,354  12,53  7,203  16,38 

Ti 

0,129  0,30  0,095  0,16  0,095  1,16  0,095  0,16  0,129  0,30  0,129  0,29 

Ca 

0,372  0,85  0,738  1,27  0,848  1,40  0,490  0,81  0,493  1,15  0,548  1,24 

Mg 

0,032  0,07  0,032  0,05  0,020  0,03  0,020  0,03  0,038  0,09  0,033  0,07 

P 

0,026  0,06  0,020  0,03  0,025  0,04  0,048  0,08  0,012  0,03  0,014  0,03 

S

 

0,001  0,00  0,003  0,00  0,002  0,00  0,002  0,00  0,001  0,00  0,001  0,00 

C 

0,100  0,23  0,100  0,17  0,100  0,16  0,100  0,17  0,100  0,23  0,100  0,23 

Σ 

43,685  100,0 58,217  100,0  60,801  100,0  60,185  100,0  42,719  100,0  43,987  100,0 

 

Қождың құрамы мен саны.Көмірлі жыныстың құрамынан қожға өтеді, кг 

 

Me

x

O

y

 

К

A

·M(Me

x

O

y

) · К

шлак

 =  

М(Me

x

O

y

) 

 

Марганец кенінен қожға өтеді, кг 

 

Me

x

O

y

 

M(Me

x

O

y

) · К

шлак

·=  

М(Me

x

O

y

) 

 

Жүргізілген  есептеулердің  нәтижелері  3.7-кестеге  жинақталады  және 

қождың құрамы мен саны көрсетіледі 

 

 

 

47 

 

Кесте 3.7 – Қождың құрамы мен саны 

 

Эле-

мент 

Борлы + 

Западный 

камыс 

Сарадыр + 

Үлкен 

Қытай 

Сарадыр + 

Шығыс 

Қаражал 

Сарадыр + 

Батыс 

Қамыс 

Борлы + 

Үлкен 

Қытай 

Борлы + 

Шығыс 

Қаражал 

Fe

2

O

3

 

0,061  1,07  0,128  1,78  0,134  1,69  0,120  1,58  0,065  1,18  0,068  1,16 

SiO

2

 

0,819  14,40  0,976  13,60  0,905  11,40  0,903  11,89  0,855  15,59  0,820  14,01 

Al

2

O

3

 

1,027  18,04  0,859  11,97  0,798  10,06  0,828  10,90  1,042  19,00  1,012  17,28 

MnO 

2,033  35,72  2,817  39,23  3,790  47,77  4,144  54,53  1,382  25,19  1,860  31,76 

TiO

2

 

0,161  2,84  0,119  1,66  0,119  1,50  0,119  1,57  0,161  2,94  0,161  2,76 

CaO 

0,716  12,57  1,421  19,78  1,633  20,59  0,944  12,42  0,930  17,31  1,054  18,00 

MgO 

0,866  15,21  0,851  11,85  0,546  6,88  0,525  6,91  1,026  18,70  0,876  14,96 

P

2

O

5

 

0,007  0,13  0,006  0,08  0,007  0,09  0,014  0,18  0,003  0,06  0,004  0,07 

S

 

0,001  0,01  0,003  0,04  0,002  0,03  0,002  0,02  0,001  0,02  0,001  0,01 

Σ 

5,691  100,0  7,181  100,0  7,934  100,0  7,598  100,0  5,486  100,0  5,856  100,0 

Ме/ШЛ

 

7,68 

8,11 

7,66 

7,92 

7,79 

7,51 

 

Ұшпа заттың газдың құрамы, кг 

SiO  59,2 · 0,5932 · 0,07 · 44 / 60 =  

1,803       

V 

 

 

 

 

 

 

18,700 

W 

 

 

 

 

 

 

5,100 

C + О→CO    (21,69 + 20,468 ·16/12) =    

48,980 

Ұшпа пен газдағы марганец кенінің мөлшері, кг 

SiO 

14,879 · 0,982· 0,07  · 44 / 60 = 

 

0,750 

W 

14,879 · 0,0019 =  

 

 

 

0,028 

О→СО    

14,879 · (37,537/100)*(16/12) =   7,447  

 

Кесте3.8 – Ұшпа зат пан шаңның және газдың құрамы 

 

Эле-

мент 

Борлы + 

Батыс 

Қамыс 

Сарадыр + 

Үлкен 

Қытай 

Сарадыр + 

Шығыс 

Қаражал 

Сарадыр + 

Батыс 

Қамыс 

Борлы + 

Үлкен 

Қытай 

Борлы + 

Шығыс 

Қаражал 

SiO 

2,103  2,22  2,506  2,07  2,322  1,76  2,318  2,01  2,195  2,30  2,105  2,09 

Al

2

O 

1,410  1,49  1,179  0,97  1,095  0,83  1,137  0,99  1,431  1,50  1,389  1,38 

Mn 

1,050  1,11  1,455  1,20  1,959  1,48  2,140  1,86  0,714  0,75  0,960  0,95 

Ti 

0,097  0,10  0,072  0,06  0,072  0,05  0,072  0,06  0,097  0,10  0,097  0,10 

Ca 

0,046  0,05  0,092  0,08  0,106  0,08  0,061  0,05  0,062  0,06  0,068  0,07 

Mg 

0,097  0,10  0,096  0,08  0,061  0,05  0,059  0,05  0,115  0,12  0,099  0,10 

P 

0,003  0,00  0,002  0,00  0,003  0,00  0,006  0,01  0,001  0,00  0,002  0,00 

S

 

0,003  0,00  0,012  0,01  0,010  0,01  0,007  0,01  0,005  0,01  0,004  0,00 

С+О 

70,367  74,40  85,95  70,95  86,685  65,71  86,950  75,45  69,878  73,21  70,237  69,72 

V/ппп 

18,803  19,88  27,98  23,09  37,808  28,66  20,700  17,96  20,350  21,32  25,174  24,99 

W 

0,600  0,63 

1,8 

1,49  1,800  1,36 

1,80 

1,56  0,600  0,63  0,600 

0,6 

Σ 

94,579  100,0  121,15  100,0  131,92  100,0  115,25  100,0  95,449  100,0  100,74  100,0 

48 

 

Кесте 3.9 – Материалдық баланс  

 

 

Берілгені 

кг 

% 

Алынды 

кг 

% 

Борлы + 

Батыс 

Қамыс 

Марганц кені 

40,456 

28,10  Металл 

43,685 

30,35 

Көміртекті 

жыныс  

100,600 

69,88  Қож 

5,691 

3,95 

Электроды 

2,900 

2,01 

Газдар 

94,579 

65,70 

Барлығы 

143,956 

100,0  Барлығы 

143,955 

100,0 

Борлы + 

Үлкен 

Қытай 

Марганц кені 

40,155 

27,95  Металл 

42,719 

29,74 

Көміртекті 

жыныс  

100,6 

70,03  Қож 

5,486 

3,82 

Электроды 

2,900 

2,02 

Газдар 

95,449 

66,44 

Барлығы 

143,655 

100 

Барлығы 

143,654 

100,0 

Борлы + 

Шығыс 

Қаражал 

Марганц кені 

47,078 

31,26  Металл 

43,987 

29,21 

Көміртекті 

жыныс  

100,600 

66,81  Қож 

5,856 

3,89 

Электроды 

2,900 

1,93 

Газдар 

100,735 

66,90 

Барлығы 

150,578 

100,0  Барлығы 

150,578 

100,0 

Сарадыр 

+Батыс 

Қамыс 

Марганц кені 

82,458 

44,06  Металл 

60,185 

32,88 

Көміртекті 

жыныс  

101,800 

54,39  Қож 

7,598 

4,15 

Электроды 

2,900 

1,55 

Газдар 

115,250 

62,97 

Барлығы 

187,158 

100,0  Барлығы 

183,033 

100,0 

Сарадыр + 

Үлкен 

Қытай 

Марганц кені 

81,843 

43,87  Металл 

58,217 

31,,21 

Көміртекті 

жыныс  

101,800 

54,57  Қож 

7,181 

3,85 

Электроды 

2,900 

1,55 

Газдар 

121,145 

64,94 

Барлығы 

186,543 

100,0  Барлығы 

186,542 

100,0 

Сарадыр + 

Шығыс 

Қаражал 

Марганц кені 

95,953 

47,82  Металл 

60,801 

30,30 

Көміртекті 

жыныс  

101,800 

50,73  Қож 

7,934 

3,95 

Электроды 

2,900 

1,45 

Газдар 

131,920 

65,74 

Барлығы 

200,653 

100,0  Барлығы 

200,655 

100,0 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49 

 

Кесте 3.10 – Материалдың үлестік шығыны 

 

 

Материал 

кг 

% 

Борлы + Батыс Қамыс 

Марганц кені 

926,104 

28,10 

Көміртекті жыныс  

2302,875  69,88 

Электроды 

66,385 

2,01 

Барлығы 

3295,365  100,0 

Борлы + Үлкен Қытай 

Марганц кені 

939,979 

27,95 

Көміртекті жыныс  

2354,937  70,03 

Электроды 

67,886 

2,02 

Барлығы 

3362,801 

100 

Борлы + Шығыс Қаражал 

Марганц кені 

1070,275  31,26 

Көміртекті жыныс  

2287,064  66,81 

Электроды 

65,929 

1,93 

Барлығы 

3423,268  100,0 

Сарадыр +Батыс Қамыс 

Марганц кені 

1370,066  44,06 

Көміртекті жыныс  

1691,439  54,39 

Электроды 

48,184 

1,55 

Барлығы 

3109,689  100,0 

Сарадыр + Үлкен Қытай 

Марганц кені 

1405,827  43,87 

Көміртекті жыныс  

1748,629  54,57 

Электроды 

49,814 

1,55 

Барлығы 

3204,269  100,0 

Сарадыр + Шығыс Қаражал 

Марганц кені 

1578,155  47,82 

Көміртекті жыныс  

1674,315  50,73 

Электроды 

47,697 

1,45 

Барлығы 

3300,167  100,0 

 

 

жүктеу/скачать 1.72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: