Làm thế nào để tính lượng than cốc được thêm vào khi nấu chảy ferrosilicon?

Trước khi tính toán cần làm rõ các câu hỏi sau:

Các loại ferrosilicon khác nhau có điểm nóng chảy khác nhau nên tốc độ thu hồi cacbon và silicon dư thừa cũng khác nhau khi tính toán. Nhiệt độ nấu chảy của ferrosilicon thấp, nhiệt độ nấu chảy của carbon và silicon cao nên tổn thất carbon và silicon lớn, do đó lượng carbon dư thừa được tính là 10% và tỷ lệ khử silicon - là 92%.

2. Tính khối lượng nguyên tử, phân tử

Theo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, khối lượng nguyên tử của Si là 28, khối lượng nguyên tử của C là - 12 và khối lượng nguyên tử (O) của oxy là - 16. Do đó, khối lượng phân tử của SiO2 là 28+16×2=60.

3.

﹙1﹚Tính lượng cốc thêm vào để nấu chảy 75 ferrosilicon

Để dễ tính toán, lượng cốc thêm vào được tính dựa trên 100 kg silica.

Hàm lượng SiO2 trong 100 kg silica là: 100×98%=98 kg

Công thức phản ứng tổng hợp sắt silic: SiO2+2C=Si+2CO

Trọng lượng phân tử của SiO2 và 2C: 28+2×16=60 2×12=24

Hàm lượng cacbon nguyên chất trong 90 kg SiO2 là: 24/60×98=39,2 kg

Chúng tôi sử dụng than cốc chứa 84% carbon. Nếu chúng ta chuyển 39,2 kg cacbon nguyên chất thành than cốc thì nó sẽ là: 100/84×39.2=46,6 kg.

Khi nấu chảy 75% ferrosilicon, than cốc thất thoát khoảng 10% nên lượng than cốc tiêu thụ là:

46,6×100/90=51,7 kg≡52 kg.

Hàm lượng nước trong than cốc dao động từ 5 đến 15%. Kinh nghiệm cho thấy cứ tăng hàm lượng than cốc 1% thì phải thêm 0,6 kg than cốc. Nếu hàm lượng cốc được tính là 5% thì lượng cốc thực tế được thêm vào sẽ là: 52+52×5%×0,6≈54 kg.

Nếu chúng ta đơn giản hóa công thức tính trên thì khi nấu chảy 75 ferrosilicon, lượng cốc thêm vào trên 100 kg đá sẽ là:

100×SiO2×24/60×C%×0.90=cốc (kg).

Trong công thức, SiO2 là hàm lượng carbon dioxide của silicon%

C%- hàm lượng carbon cố định trong than cốc%

Hệ số sử dụng carbon 0,9 (do đốt cháy carbon 10%);

24 và 60 trọng lượng phân tử của 2 carbon và silicon dioxide tương ứng.

Lượng cốc thêm vào, tính theo công thức đơn giản, thực tế không cần thiết mà phải tăng theo hàm lượng cốc.

. (2) Tính lượng cốc thêm vào để nấu chảy 45 ferrosilicon.

Cách tính này không khác nhiều so với cách tính lượng cốc thêm vào để nấu chảy 75 ferrosilicon. Điểm khác biệt duy nhất là nhiệt độ lò thấp và lượng than cốc thất thoát ít hơn nên được tính là 7%. Sử dụng công thức đơn giản ở trên, việc tính lượng cốc được thêm vào như sau:

Lượng cốc được thêm vào=100 × SiO2% × 24/60 × C% × 0,93

Trong đó 0.93 - là hệ số sử dụng cốc (vì tổn thất trong quá trình đúc 45 cốc ferrosilicon là 7%), thay thành phần nguyên liệu thô vào công thức trên:

Lượng than cốc thêm vào=100 × 0,98 × 24/60 × 0,84 × 0.93=50 kg.

Ví dụ: hàm lượng nước trong cốc được tính là 5% thì lượng cốc thực tế thêm vào là:

50 + 50 × 5% × 0.6=52 kg.