冶金课程设计教材
湿法冶金的工艺课程设计

湿法冶金的工艺课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解湿法冶金的基本概念、原理及分类;2. 掌握湿法冶金过程中常见金属的提取、分离和纯化方法;3. 了解湿法冶金在我国金属冶炼行业中的应用及发展前景。
技能目标:1. 能够运用化学知识分析湿法冶金过程中金属的反应原理;2. 学会使用实验仪器进行湿法冶金实验操作,具备基本的实验技能;3. 能够运用所学知识解决湿法冶金过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对湿法冶金学科的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的环保意识,认识到金属资源合理利用的重要性;3. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
课程性质:本课程为高中化学选修课程,旨在让学生了解湿法冶金的基本知识,提高实验操作能力,培养科学素养。
学生特点:高中学生具有一定的化学基础知识,思维活跃,动手能力强,对实验课程有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论联系实际,强化实验操作训练,鼓励学生主动探究,培养解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均有所收获。
二、教学内容1. 湿法冶金基本概念与原理:介绍湿法冶金定义、分类及原理,涉及金属在水溶液中的电化学反应、金属离子与配位体的相互作用等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金2. 湿法冶金工艺流程:讲解常见金属的提取、分离和纯化方法,如溶剂萃取、离子交换、电解等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金3. 湿法冶金实验操作:演示并指导学生进行湿法冶金实验,如铜的提取、锌的纯化等。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金;实验指导书4. 湿法冶金应用及发展前景:介绍湿法冶金在我国金属冶炼行业中的应用,以及目前的研究动态和发展前景。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金5. 环保与资源利用:强调湿法冶金过程中的环保问题,以及金属资源的合理利用。
教材章节:《化学》选修6 第三章 湿法冶金教学安排与进度:共5课时,第1课时介绍湿法冶金基本概念与原理;第2课时讲解湿法冶金工艺流程;第3课时进行湿法冶金实验操作;第4课时介绍湿法冶金应用及发展前景;第5课时强调环保与资源利用。
冶金工程课程教学设计方案

冶金工程课程教学设计方案一、课程简介1. 课程名称:冶金工程2. 课程代码:MEET1013. 课程学分:34. 适用专业:冶金工程、材料科学与工程、金属材料工程等相关专业5. 先修课程:材料力学、金属学、工程热力学等6. 课程性质:专业基础课二、课程目标冶金工程是一门关于金属材料的加工、改性、测试和应用的学科,旨在培养学生对金属材料及其加工技术的理解和应用能力。
本课程旨在使学生了解冶金工程的基本原理,熟悉金属材料的性能与加工技术,培养学生的工程实践能力和创新思维。
三、教学内容1. 金属材料的基本性能与分类2. 金属材料的结构与性能3. 熔炼与铸造工艺4. 热加工与热处理工艺5. 冷加工与表面处理工艺6. 金属材料的测试与分析7. 金属材料的应用与开发四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲授、教学资料阅读等方式,向学生传授冶金工程的基本理论知识。
2. 实验教学:通过实验操作和数据分析,提高学生的操作能力和实践技能。
3. 实例分析:以真实的工程案例为例,让学生了解冶金工程的实际应用与发展趋势。
4. 讨论与交流:通过小组讨论、学生报告等形式,激发学生的创新思维,加强团队合作能力。
五、教学过程1. 金属材料的基本性能与分类- 理论课程:金属材料的种类、组成和性能介绍- 实验项目:金属材料的硬度测试、拉伸试验等2. 金属材料的结构与性能- 理论课程:金属晶体结构、合金原理、相变规律等- 实验项目:金相分析、电镜观察等3. 熔炼与铸造工艺- 理论课程:金属熔炼、铸造原理和工艺流程- 实验项目:铸件结晶缺陷观察、铸造实验等4. 热加工与热处理工艺- 理论课程:热加工原理、工艺参数及热处理技术- 实验项目:热处理实验、工艺参数设计等5. 冷加工与表面处理工艺- 理论课程:冷加工原理、精密加工工艺及表面处理技术- 实验项目:冷加工实验、表面处理工艺实践等6. 金属材料的测试与分析- 理论课程:金属材料的化学分析、物理测试、机械性能测试等 - 实验项目:金属材料分析测试操作和数据分析7. 金属材料的应用与开发- 理论课程:金属材料在工程领域的应用现状及发展趋势- 实验项目:工程案例分析、学生设计作品展示等六、教学评价1. 平时考核:出勤、作业、课堂表现占比30%2. 实验操作:实验报告、实验成绩占比30%3. 期末考试:理论知识考察占比40%4. 总评成绩=平时考核×0.3+实验操作×0.3+期末考试×0.4七、教材与参考书目1. 主教材:《冶金工程》(第三版),刘明主编,冶金工业出版社2. 参考书目:《金属学基础》,申光海等著,机械工业出版社《金属材料工程》,李泽等著,清华大学出版社《金属材料的物理化学性能》,胡振中等编著,中国冶金出版社八、教学团队本课程由具有丰富理论和实践经验的教师担任授课,专业技术人员负责实验操作和指导工作。
冶金设备第二版课程设计

冶金设备第二版课程设计
设计目的
本课程设计旨在通过对冶金设备的深入研究,提高学生对冶金设备的认识和理
解程度,发现和解决现实问题,培养学生的创新能力和实践能力,提高学生对冶金设备的设计能力和素质,以适应经济和社会快速发展的需要。
设计要求
1.学生应全面掌握冶金设备的结构和工作原理,理解其在冶金生产中的
作用和应用。
2.学生应具备独立设计、制造和改进某些特殊冶金设备的能力,且其设
计方案应符合安全、经济和环保的要求。
3.学生应能熟练掌握常见的冶金加工设备的维护、保养和故障排除方法,
具有一定的实践经验。
设计内容
本课程设计分为三个阶段。
阶段一:调查研究
1.根据实际需求,选定某种冶金设备进行深入调查研究,包括其结构、
工作原理、制造工艺等方面的信息。
2.通过阅读文献和现场调研等方式,了解该设备在冶金生产中的应用情
况以及存在的问题和瓶颈。
阶段二:设计方案
1.根据调查研究所得到的信息,独立设计并制定针对性的改进方案,且
应符合安全、经济和环保的要求。
1。
冶金工程设计原理课程设计

冶金工程设计原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握冶金工程的基本原理,理解冶金工艺流程及其设计要点。
2. 使学生了解冶金设备的工作原理和选型依据,能运用相关公式进行简单计算。
3. 引导学生掌握冶金工程项目的可行性研究、工艺设计和设备选型等基本方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识解决实际冶金工程问题的能力,能独立完成小型冶金工程设计。
2. 提高学生的工程计算、绘图和文档撰写能力,为从事冶金工程设计奠定基础。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力,适应未来职业发展的需求。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱祖国、热爱专业,树立为我国冶金事业做贡献的信念。
2. 引导学生关注冶金行业的发展,增强环保意识和责任感,形成可持续发展观念。
3. 培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度,形成良好的职业道德和职业素养。
本课程针对高年级本科生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养具备创新精神和实践能力的冶金工程人才。
通过本课程的学习,学生将能够独立完成冶金工程项目的初步设计,为未来从事相关工作奠定坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括:1. 冶金工程基本原理:讲解冶金工艺流程、热力学原理和动力学原理,涉及炼铁、炼钢、铸造等主要环节。
2. 冶金设备工作原理及选型:分析各类冶金设备(如炉窑、风机、泵类等)的工作原理、性能参数和选型依据。
3. 冶金工艺设计:介绍冶金工艺设计的基本流程、方法和要求,包括工艺流程图绘制、设备选型和计算。
4. 冶金工程设计实践:结合实际案例,指导学生进行小型冶金工程项目的设计,包括可行性研究、工艺设计和设备选型等。
教学内容与教材章节关联如下:1. 冶金工程基本原理:对应教材第1-3章,涵盖冶金工艺概述、热力学基础和动力学基础。
2. 冶金设备工作原理及选型:对应教材第4-6章,包括炉窑设备、风机和泵类设备等。
冶金工程概论第二版课程设计 (2)

冶金工程概论第二版课程设计一、设计背景冶金工程概论是一门介绍金属材料加工、熔炼、分离和制备工艺的基础课程。
在本次课程设计中,我们将会通过实际操作和理论分析相结合的方式,加深对冶金工程概论的理解和认识。
二、设计内容2.1 设计目标本次冶金工程概论课程设计旨在通过以下几点来达到目标:•培养学生的实际操作能力;•提高学生的理论分析能力;•丰富学生的冶金工程概论知识;•增加学生对专业技能的掌握度。
2.2 设计步骤1.课程理论分析首先,学生需要在课前对本门课的相关理论作一定的阅读和分析,熟悉并理解冶金工程概论中有关加工、熔炼、分离和制备工艺的基本概念和知识点。
2.实际操作在理论学习的基础上,学生将进入实验室,开展金属材料加工、熔炼、分离和制备实验,并通过操作实践,更直观地理解相关工艺的原理和步骤,并加强对操作技能的掌握。
3.数据分析和报告撰写在实验完成后,学生需要对实验过程中获得的数据进行整理和分析,并根据实验结果撰写归纳性的报告,反思并总结实验中发现的问题和不足,并提出改进措施。
2.3 设计时间和地点本次冶金工程概论课程实践设计将在实验室中进行,并预计耗时10周。
具体时间和地点由实验室管理人员以及课程设计老师确定。
三、设计成果3.1 实验报告学生需完成课程设计报告,包括实验目的、原理、设计方案、实验步骤、实验结果分析和结论等内容。
报告撰写须符合科学论文规范,严谨、具体、明确。
3.2 实验操作记录学生需对每次实验过程及数据进行记录,要求记录详实、无遗漏,以保证实验结果的准确性和有效性。
四、设计评估本课程设计的评估将从以下几个方面进行:1.实验报告评分实验报告将会被作为课程设计的主要评估指标之一,作为学生掌握冶金工程概论相关知识和实际操作能力的重要载体。
2.实验操作记录评分实验操作记录将会被作为课程设计的评估指标之一,记录全面、清晰、准确的操作记录能够反映学生的操作技能和严谨、细致的态度。
3.实验操作能力评估学生在实验过程中的操作能力将会被作为课程设计的评估指标之一,操作技能的掌握程度和操作过程的规范程度也是重要考核因素之一。
轻金属冶金学课程设计

《轻金属冶金学》课程设计题目:铝电解槽的车间设计系部:建筑与资源工程系班级:11冶金技术2班学号:11345202姓名:王奇指导老师:皮国民目录绪论..... . (2)第一章铝电解生产工艺的介绍 (5)1.1 电解方法的发展历史 (5)1.2 现代生产方法 (5)1.3 电解槽简介 (6)1.4 现代铝电解槽结构 (7)1.4.1 预焙阳极电解槽 (7)1.4.2 自焙阳极电解槽 (9)1.4.2 各种槽型的比较 (11)1.5 采用的生产方法 (12)第二章铝电解槽正常生产保持的技术条件 (12)2.1 槽电压 (12)2.2 极距 (13)2.3 电解温度 (13)2.4 电解质成分 (13)2.5 电解质水平和铝液水平 (15)2.6 阳极效应系数 (15)2.7 电流密度 (16)第三章电解原理 (17)3.1 阴极过程 (17)3.2 阳极过程 (17)第四章铝电解槽计算 (18)4.1 阳极结构参数的选择与计算 (18)4.2 电解槽槽体结构选择计算 (18)4.3 阴极结构参数的选择及计算 (20)4.4铝电解槽导电部件的选择与计算 (20)第五章设计心得 (22)第六章附图《中间下料式预焙阳极电解槽图》绪论在有色金属之中,轻金属发展较晚,十八世纪末被陆续发展后,十九世纪初才得以分离为单独的金属,本世纪才开始工业生产。
然而轻金属的生产迅速,铝的产量在1956年超过了铜,跃居有色金属之首,成为产量仅次于钢铁的金属。
在国家优先发展铝的方针指导下,我国铝工业走过了半个世纪的发展历程,已形成地质、采矿、选矿、冶炼、产品开发、教育、科研、设计、施工、商务贸易、较完整的工业体系,先后建成抚顺、山东、郑州、贵州、兰州、青海、白银、陕西、包头、青铜峡、平果、云南、焦作扥一批电解铝厂和一批中小电解铝厂,带动了相关产业的发展。
我国已跻身于世界铝的生产大国和消费大国,在世界绿叶中占有举足轻重的地位。
随着我国经济的快速发展,国民经济许多部门对铝的需求不断扩大,产不足需的矛盾日益突出。
粉末冶金课课程设计

粉末冶金课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用,掌握粉末冶金的主要工艺流程,培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
1.了解粉末冶金的基本概念和原理。
2.掌握粉末冶金的主要工艺流程。
3.了解粉末冶金的应用领域。
4.能够分析粉末冶金技术的优点和局限。
5.能够运用粉末冶金技术解决实际问题。
情感态度价值观目标:1.培养学生对粉末冶金技术的兴趣和认识。
2.培养学生创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括粉末冶金的基本概念、原理、主要工艺流程和应用领域。
1.粉末冶金的基本概念和原理:介绍粉末冶金的定义、特点和适用范围。
2.粉末冶金的主要工艺流程:包括粉末制备、成型、烧结等工艺过程。
3.粉末冶金的应用领域:介绍粉末冶金在工业、医疗、电子等领域的应用实例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:通过教师的讲解,让学生了解粉末冶金的基本概念、原理和应用。
2.讨论法:通过小组讨论,让学生探讨粉末冶金技术的优点和局限,培养学生的创新意识和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解粉末冶金技术在实际问题中的应用。
4.实验法:通过实验操作,让学生亲自体验粉末冶金的工艺流程,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威的粉末冶金教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识面。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,直观地展示粉末冶金的技术和应用。
4.实验设备:准备实验器材和设备,让学生能够亲身体验粉末冶金的工艺流程。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本节课将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和理解程度。
安工大冶金工程课程设计

安工大冶金工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握冶金工程的基本原理,理解冶炼过程中各阶段的关键技术;2. 了解冶金工艺流程及其优化方法,能够分析冶金过程中的能量转换与物质变化;3. 掌握冶炼设备的工作原理及其在工程实践中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析和解决实际冶金工程问题,具备初步的工程设计和优化能力;2. 培养文献查阅和综述能力,能够就特定冶金工程问题进行资料搜集和整合;3. 提高团队协作和沟通能力,通过小组讨论和报告展示,展示对冶金工程知识的理解和应用。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金工程的兴趣和热爱,激发学生探索冶炼新技术、新工艺的热情;2. 增强学生的环保意识,认识到冶金工程在资源利用和环境保护方面的重要性;3. 树立正确的工程伦理观念,明确工程师的社会责任,培养学生的职业道德。
针对课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够全面了解冶金工程的基本理论、工艺流程和设备应用,提高解决实际工程问题的能力,培养良好的职业素养和团队协作精神。
二、教学内容1. 冶金工程基本原理:包括冶炼过程中的物理化学变化、热力学原理、动力学原理等,对应教材第一章内容;- 物理化学变化:金属提取的基本过程、冶炼反应原理;- 热力学原理:冶金热力学基础、相图应用;- 动力学原理:冶炼动力学基础、反应速率与控制步骤。
2. 冶金工艺流程及其优化:介绍常见的冶炼方法、工艺流程及优化策略,对应教材第二章内容;- 冶炼方法:火法冶炼、湿法冶炼、电冶金;- 工艺流程:炼铁、炼钢、有色金属冶炼;- 优化策略:提高冶炼效率、降低能耗、减少污染。
3. 冶金设备与应用:分析冶炼设备的工作原理、结构特点及应用,对应教材第三章内容;- 冶炼设备:炉窑设备、反应器、输送设备;- 工作原理:热交换、物料反应、设备运行;- 应用实例:设备在冶炼工艺中的应用案例。
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J I A N G S U U N I V E R S I T Y 课程设计转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算原料的化学成分及条件(wt%)元素 C Si Mn P S 温度/℃铁水 4.15 0.95 0.65 0.150 0.050 1360.00废钢0.18 0.25 0.75 0.030 0.030 25.00学院名称:专业班级:学生姓名:设计时间;指导教师:2014 年12月目录1. 课程设计的目的 (2)2. 课程设计的要求 (2)3. 转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算 (2)3.1引言 (2)3.2 转炉炼钢工艺设计的物料平衡计算 (3)3.2.1基本数据3.2.2 计算过程3.3 转炉炼钢工艺设计的热平衡计算 (9)3.3.1 基本数据3.3.2 计算过程3.4 加入废钢和脱氧剂后的物料平衡计算 (14)3.5 结束语 (18)4. 致谢 (19)1. 课程设计的目的物料平衡与热平衡计算是氧气转炉冶炼工艺设计的一项基本计算。
它是建立在物质与能量守恒的基础上的。
它以氧气转炉作为考察对象,根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据,来进行物料的质量和热量平衡计算。
通过计算,可以定量地掌握冶炼工艺重要参数,做到“胸中有数”。
其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项,为改进操作工艺制度,确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。
2. 课程设计的要求计算并给出适合下表原料条件的转炉炼钢的主要参数和物料平衡和热平衡计算表,完成设计报告。
原料的化学成分及条件(wt%)3. 转炉炼钢工艺设计的物料平衡和热平衡计算3.1引言氧气转炉炼钢在大型的钢铁企业中处于整个钢铁生产流程的中间环节,起到承上启下的作用,炼钢是决定钢材产量、质量的关键所在。
在设计转炉炼钢车间时,应当处理好各种设计问题,为正常生产,保持良好的生产秩序打下基础。
氧气转炉炼钢自1952年在奥地利诞生以来,因其生产率高、建设费用低、节省劳动力、不需外加能源、生产成本低、钢质量好、耐材消耗少、易与连铸配合等优点而得到迅速发展。
转炉钢产量占总的钢产量的百分比从1961年的6%上升到1970年的43.0%,到1996年,转炉钢产量的比例达到60.2%。
氧气转炉炼钢在50年的发展过程中,经历了转炉大型化、铁水预处理、炉外精炼、连铸、顶底复合吹炼、吹炼自动控制、溅渣护炉等一系列重大技术进步。
使转炉炼钢从传统的“转炉吹炼一模铸”炼钢工艺变成“铁水预处理—大型顶底复吹转炉吹炼—炉外精炼—连铸”现代的炼钢工艺流程。
所以在进行转炉炼钢厂的设计中,应充分考虑转炉炼钢上述的这些技术进步,使转炉炼钢在设备、工艺方面处于先进的水平。
本课程设计以大型现代转炉的主要经济技术指标为设计参数进行初步设计,首先要完成的设计内容是物料平衡和热平衡计算。
应当指出,由于炼钢是复杂的高温物理化学过程,加上测试手段有限,目前尚难以做到精确取值和计算,尤其是热平衡,只能近似计算。
尽管如此,它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。
3.2 转炉炼钢工艺设计的物料平衡计算3.2.1基本数据铁水和废钢的成分及温度见表1。
表1铁水和废钢成分(wt%)造渣剂及炉衬成分见表2。
表2造渣剂及炉衬成分(wt%)冶炼钢种及成分见表3。
表3钢种成分(wt%)铁合金成分见表4。
表4铁合金成分(wt%)铁合金中的元素收得率:Mn的收得率为80%,Si的收得率为75%,C的收得。
P,S,Fe全部进入钢中。
率为90%,其中10%的C被氧化成CO2操作实践数据见表5。
表5实测数据3.2.2计算过程(以100kg铁水为基础)炉渣量及成分。
炉渣来自金属料元素氧化和还原的产物,加入的造渣剂以及炉衬浸蚀等。
铁水中各元素氧化量。
终点钢水的成分是根据同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取。
其中,[C]:应根据冶炼钢种含碳量和预估计的脱氧剂的增碳量来确定终点钢水含碳量,取0.10%;[Si]:在碱性氧气转炉炼钢发中,铁水中的硅几乎全部被氧化进入炉渣;[Mn]:终点钢水残锰量,一般为铁水中锰含量的50%-60%,取50%;[P]:采用低磷铁水操作,铁水中磷约85%-95%氧化进入炉渣,在此取脱磷率为90%;[S]:氧气转炉内去硫率不高,一般在30%-50%的范围,取40%。
铁水中各元素氧化量见表6。
表6 100kg铁水各元素氧化量(wt%)的C质量为其中,氧化成CO的C质量为4.050×80%=3.240kg,氧化成CO2的S的质量为0.02×1/3=0.0067kg,还原成4.050×20%=0.810kg。
氧化成SO2CaS的S的质量为0.02×2/3=0.0133kg。
铁水中各元素氧化耗量及氧化产物量见表7。
表7 铁水中各元素氧化耗量及氧化产物量*:S生成CaS消耗的CaO量=0.0133×56/32=0.023kg造渣剂加入量及其各组元质量:矿石、萤石、炉衬带入的各组元质量。
由矿石、萤石加入量和炉衬侵蚀量和其中各组元的成分可计算出各组元的质量。
其中,矿石中的S生成(CaS)的量为0.001×72/32=0.002kg,消耗(CaO)的量为0.001×56/32=0.002kg,生成微量氧[O]为0.001×16/32=0.001kg;炉衬中C的氧化耗氧量为0.1×16.4%×(16×80%/12+32×20%/12)=0.026kg;萤石中的硫反应生成的CaS量为0.0005×56/32=0.001kg,消耗的CaO和生成的氧量忽略不计。
轻烧白云石。
为了提高转炉炉衬寿命,在加入石灰造渣的同时,添加轻烧白云石造渣,其目的是提高炉渣中MgO 的含量,有利于提高炉衬寿命。
渣中(MgO )含量在6%-10%时,效果较好。
经试算后轻烧白云石加入量为3.0kg/100kg 铁水。
其中的烧减为(MgCO 3·CaCO 3)分解产生的CO 2质量。
炉渣碱度和石灰加入量。
根据铁水的[P]、[S]含量,取终渣碱度R=3.0。
未计石灰带入的SiO 2量时,渣中现有的SiO 2量为:∑(SiO 2)=(SiO 2)铁水+(SiO 2)炉衬+(SiO 2)矿石+(SiO 2)萤石+(SiO 2)轻白 =2.036+0.001+0.056+0.028+0.014=2.135kg 渣中现有的CaO 量为:∑(CaO )=(CaO )炉衬+(CaO )矿石+(CaO )萤石+(CaO )轻白-∑(CaO )S 消耗 =0.001+0.010+0.002+1.505-(0.023+0.002)=1.493kg 则石灰加入量为:W 石灰=[R ×∑(SiO 2)-∑(CaO )]/[(%CaO)石灰-R ×(%SiO 2)石灰] =[3.0×2.135-1.493]/[91.0%-3.0×1.5%]=5.679kg石灰带入的各组元质量见表8。
石灰中的S 生成的CaS 量=0.003×72/32=0.008kg ,生成的氧量=0.003×16/32=0.002kg ,消耗的CaO 量=0.003×56/32=0.005kg 。
终渣T.%Fe 的确定。
终渣中T.%Fe 与终点碳含量和终渣碱度有关,根据生产数据,终渣T.%Fe 取13%计算。
渣中存在着(FeO )和(Fe 2O 3),按照(%FeO )=1.35(%Fe 2O 3)和T.%Fe=56×(%FeO )/72+112×(%Fe 2O 3)/160的关系,求得(FeO )=10.00%和(Fe 2O 3)=7.41%。
终渣量及成分。
终渣量及成分列于表8中。
表中的FeO 和Fe 2O 3质量计算过程如下。
不计(FeO )(Fe 2O 3)在内的炉渣质量为: W S =CaO+MgO+SiO 2+Al 2O 3+MnO+P 2O 5+CaS+CaF 2=6.679+1.433+2.220+0.126+0.420+0.319+0.041+0.440 = 11.678kg 那么,总渣量为:W S ∑=11.678/(100%-10.00%-7.21%)=14.106kg(FeO )质量=14.106×10.00%=1.411kg ,其中铁=1.411×56/72=1.097Kg ;(Fe2O3)重量=14.106×7.41%=1.045kg,其中铁=1.045×112/160=0.732。
由于矿石和白云石等中带入了部分的(FeO)和(Fe2O3),实际的铁氧化物有:(FeO)质量=1.411-0.294=1.117Kg,其中铁=1.117×56/72=0.868kg;(Fe2O3)质量=1.045-(0.028+0.618+0.007+0.002)=0.389Kg,其中铁=0.389×112/160=0.272kg。
表8 终渣量及成分注:造渣剂中的FeO、Fe2O3被还原成铁进入钢中,带入的氧消耗与元素氧化。
矿石、烟尘中的铁及氧量。
假定矿石中的FeO、Fe2O3全部被还原成铁,则:矿石带入铁量=1.00×(29.40%×56/72+61.80%×112/160)=0.661kg 烟尘带走铁量=1.50×(75.00%×56/72+20.00%×112/160)=1.085kg 矿石带入氧量=1.00×(29.40%×16/72+61.80%×48/160)=0.251kg 烟尘消耗氧量=1.50×(75.00%×16/72+20.00%×48/160)=0.340kg其他造渣剂的Fe2O3带入的铁量和氧量忽略不计。
炉气成分、质量及体积。
当前炉气体积V1。
由元素氧化和造渣剂带入的气体质量见表9。
表9气体来源及质量体积注:气体体积=气体质量×22.4/气体分子量当前氧气消耗质量及体积。
当前氧气消耗质量见表10。
表10 氧气消耗质量则当前氧气消耗的体积Vo2=8.257×22.4/32=5.780m3。
炉气总体积Vg。
炉气总体积为:Vg=元素氧化生成的体积+水蒸气的体积+炉气中自由氧体积+炉气中氮气体积,即V g =V1+{O2}炉气×Vg+[Vo2+{O2}炉气×Vg]×{N2}氧气/{O2}氧气式中{O2}炉气——炉气中自由氧含量,0.5%;{N2}氧气——氧气中氮气成分;{O2}氧气——氧气中氧气成分。