Тенденция к использованию более богатого по содержанию кремния ферросилиция и брикетов и комплексных сплавов на основе ферросилиция и кристаллического кремния. Физико-химические свойства кремния. Шихтовые материалы для производства ферросилиция.
Аннотация к работе
1. Общая часть 1.1 Физико-химические свойства кремния 1.2 Термодинамический анализ восстановления оксидов кремния 1.2.1 Термодинамика фазовых равновесий в системе Fe - Si - O - C 2. Специальная часть 2.1 Разработка технологии выплавки ферросилиция марки ФС 70 2.1.1 Шихтовые материалы для производства ферросилиция 2.1.2 Технология выплавки и разливки ферросилиция марки ФС 70 3. Расчетная часть 3.1 Расчет шихты для выплавки ферросилиция марки ФС70 3.1.1 Исходные данные 3.1.2 Расчет количества восстановителя 3.1.3 Расчет количества стальной стружки 3.1.4 Состав металла 3.1.5 Состав шлака 3.1.6 Состав и количество газов 3.1.7 Количество пыли 3.1.8 Сводная таблица материального баланса 3.1.9 Расходные показатели плавки 3.2 Расчет теплового баланса плавки ФС 70 3.2.1 Статьи прихода тепла 3.2.1.1 Химическая энергия, выделяемая при сгорании восстановителей 3.2.1.2 Электроэнергия 3.2.1.3 Тепло экзотермических реакций 3.2.2.1 Тепло шихтовых материалов 3.2.2 Статьи расхода тепла 3.2.2.1 Тепло металла 3.2.3.2 Тепло шлака 3.2.3.3 Тепло газов 3.2.2.4 Тепло колошниковой пыли 3.2.2.5 Тепло эндотермических реакций 3.2.3.6 Потери тепла через футеровку 3.2.2.7 Потери тепла с охлаждающей водой 3.2.2.8 Расчет удельного расхода электроэнергии 3.2.2.9 Сводная таблица теплового баланса Список использованной литературы Введение Ферросплавная промышленность производит 150 различных видов и марок простых и сложных ферросплавов, в которые отдельно или в различном сочетании входят ~25 элементов. Сплавы, предназначенные для длительного хранения, не должны содержать 50 - 70 % Si, так как они склонны к рассыпанию при хранении. Общая часть 1.1 Физико-химические свойства кремния Кремний - химический элемент IV группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Кремний - металлоид, принадлежит к подгруппе углерода. Основные структурные единицы кислородных соединений кремния - тетраэдры SiО , сочетаясь различным образом, образуют все многообразие природных кислородных соединений кремния и важнейших синтетических материалов, в том числе и неорганических полимеров. В дальнейшем лебоит будем обозначать химической формулой Fe2Si5, что практически соответствует максимальной концентрации кремния в лебоите. 1 - 1973 К; 2, 7 - 1873 К; 3 - 1773 К; 4 - 1673 К; 5 - 1573 К; 6 - насыщение С; 7 - равновесие с SiС Рисунок 2 - Растворимость углерода в сплавах Fe-Si Система Si-О. Давление паркремнезема может быть описано уравнениями (Па) = - 29700/Т 13,703 (Т 1996 К); образованием большого количества модификаций 1143 К 1743 К 1996 К a-кварцит a-тридимит a-кристобалит расплав ? 2,60 г/см3 846 К ? 2,30 г/см3 436 К ? 2,21 г/см3 423 - 548 К ? b-кварц 2,65 г/см3 b-тридимит ? 390 К b-кристобалит стекло g-тридимит Особенностью модификационных превращений SiO2 является то, что они сопровождаются значительными изменениями плотности и объема вещества, что может вызвать растрескивание и измельчение породы; высокой склонностью к переохлаждению. Энергия Гиббса образования SiO2 из элементов с учетом агрегатного их состояния описывается уравнениями ?G = - 908690 175,65Т; ?G = - 946250 197,88Т; ?G = - 927410 188,46Т. По данным О. Кубашевского, она равна 1875 К, по мнению Бережного - 1883 К. Как показали многочисленные исследования, восстановление кремнезема углеродом может происходить наряду с реакцией (1) также по реакциям SiO2 (т, ж) 3С (т) = SiС (т) 2СО, (2) ?G = 587270 - 326,92Т; lg Кр = - 30670/Т 17,07.