Navoiy davlat konchilik instituti kimyo-metallurgiya fakulteti «metallurgiya» kafedrasi

58– jadval. Shlak tarkibi

Mahsulotlar	kg	%
SiO2	10.13	19
FeO	16.97	31.6
CaO	9,1	16.9
MgO	3.0	5.5
Al2O3	3.39	6.3
ZnO	8.4	15.7
Boshqalar	2.71	5.0
Jami	53.9	100

Leninogorskiy zavodida shlakni asosiy shlak hosil qiluvchi nisbatda olishni ma`qul ko`radilar: SiO₂ : FeO : CaO = 23 : 33 : 14. Shunday shlakni olish uchun eritishda kvars va piritli kuyindini sarflanishi talab etiladi.

Piritli kuyindi 74,1% FeO (57,6% Fe) va 4,3% SiO₂, kvars esa 84,0% SiO₂ va 10,5% FeO (8,2% Fe) va x orqali kvars miqdorini belgilaymiz deb qabul qilamiz. Shlak hosil qiluvchini jadvalini tuzamiz (59 – jadval)

59 – jadval. Shlak hosil qiluvchilar.

Mahsulotlar	Massasi (kg)	SiO2			FeO			CaO
		%	kg	%		kg	%		kg
Aglomerat, pirit va koks kuli	107,3		10,13			16,97			9,1
Temirli ruda	x	4,3	0,043x	74,1		0,741x	-		-
Kvars	y	84,0	0,84y	10,5		0,105y	-		-

SiO₂ = 10,13 + 0,043x + 0,84y;

FeO = 16,97 + 0,741x + 0,105y;

CaO = 9,1

Shlakda FeO = SiO₂ va FeO = CaO. FeO, CaO va SiO2 ma`no ostiga qo`yib bu tenglikda va ularni yechib, x va y ni topamiz.

Shixtani eritish, kg:

Pb li aglomerat ………………… 100

Pirit …………………………….. 6,2

Piritli kuyindi …………………... 4,4

Kvars …………………………… 5,4

_________________________________________________________

Jami: ……………………………. 116

Koks sarfi 10% yoki 116 * 0,1 = 11,6 kg, koksda zollar 11,6 * 0,1 = 1,16 kg saqlanadi. Chiqindi shlakda 1% Pb qabul qilamiz. Changga 8% Zn o`tadi, yoki 9,0 * 0,08 = 0,72 kg va 2% Pb, yoki 38,4 * 0,02 = 0,77 kg. Changga Pb ni kamaytirilgan o`tishi qabul qilingan. Shuning uchun sovuq koloshnik bilan eritish ko`rib chiqiladi. Qabul qilingan holda, Zn Pb bilan 70% tashkil etadi. Changdan uning chiqishi tashkil etadi:

(0,72 + 0,77) * kg. Changning qolgan komponentlari hisobga olinmaydi, ular kam xomaki Pb ga o`tadi: 38,4 – 1,0 – 0,62 – 0,77 = 36,01 kg Pb.

Xomaki Pb ni chiqishi, 97% Pb unda saqlanadi, tashkil etadi: 36,01 * kg.

61 – jadval. Eritish mahsulotlarida Pb ning bo`linishi

Eritish mahsulotlari			Lelinobod zavodi %
	kg	%
Qoramtir qo’rg’oshin	36,01	93,8	91,0
Shteyn	1,0	2,6	2,2
Shlak	0,62	1,6	2,5
Chang	0,77	2,0	4,3
Jami	38,4	100,0	100

Pechga berilayotgan koksning 85 % uglerod tashkil qiladi. Uglerod yonganda uglerodning yarmi CO va qolgan yarmi CO₂ gacha oksidlanadi.

11,6∙0,85=9,86 kg bolib, 4,93 kg C CO₂ gacha oksidlanadi va quyidagicha kislorod sarflanadi. C+O₂→CO₂ =13,14 kg O₂ =18,1 kg CO₂ va C+0,5O₂→CO reaksiya bo’yicha sarf bo’lgan O₂ miqdori quyidagicha =6,57 kg O₂ =11,5 kg CO

Jami O₂=13,14+6,57=19,71 kg

Azot miqdori quyidagicha =66 kg N₂

Havoni topish uchun azot va kislorod qo’shiladi 66+19,71=85,71 kg yoki =66,3 m³

Hosil bo’lgan umumiy gazlar miqdori quyidagicha

CO₂=18.1, CO=11,5, N₂=66

Jarayonning asosiy reaksiyalari quyidagilar:

PbO+CO→Pb+CO₂+15236 kall (1)

Fe₂O₃+CO→2FeO+CO₂-1464 kall (2)

Fe₃O₄+CO→3FeO+CO₂-8264 kall (3)

PbS+2PbO→3Pb+SO₂-56380 kall (4)

Cu₂O+FeS→Cu₂S+FeO+20140 kall (5)

FeS₂→FeS+0,5S₂-19800 kall (6)

Shteyn, shlak va changga o’tgan sulfid holdagi qo’rg’oshin miqdori quyidagicha:

1,0+0,62+0,77=2,39 kg Qolgan sulfidli (5,18-2,39=2,79 kg Pb yoki 3,22 kg PbS) qo’rg’oshin PbO bilan reaksiyaga kirishib 6 kg PbO sarflanadi va 0,86 kg SO₂ olinadi. Birinchi reaksiya bo’yicha glyotni qaytarish

17,9+(20,31-2,41)-6,0=29,8 kg PbO

Glyotni qaytarilish reaksiyasiga 3,74 kg CO sarf bo’lib 5,87 kg CO₂ hosil bo’ladi

Ikkinchi reaksiya (2) bo’yicha 9,72+4,35^*=14,07 kg Fe₂O₃ reaksiyada 2,4 kg CO sarflanib 4 kg CO₂ hosil bo’ldi.

4,35^*=temirli ruda, kvars va koks kuli tarkibidagi Fe₂O₃ miqdori

8,8 kg Fe₃O₄ ni qaytarish natijasida (3) 1,06 kg CO sarflanib 1,67 kg CO₂ hosil bo’ldi.

Piritning 96,6 % dissotsialanib (6) 6,2∙0,966=6,0 kg reaksiya natijasida 1,6 kg S ajralib chiqdi. Ajralib chiqqan S ni oksidlanishi uchun 6,97 kg havo sarflanib 3,2 kg SO₂ va 5,35 kg N₂ hosil bo’ldi.

Pirit, koks, temirli ruda va kvarsning namligini 5 % deb qabul qilamiz va namlik miqdori quyidagicha: (6,2+11,6+4,4+5,4)∙0,05=1,38 kg H₂O

Temir va qo’rg’oshin oksidlarini qaytarish uchun sarf bo’lgan CO va hosil bo’lgan CO₂ miqdori quyidagicha:

Reaksiyalar	Sarflangan CO	Hosil bo’lgan CO2
1-reaksiyadan	3,74	5,87
2-reaksiyadan	2,4	4,0
3-reaksiyadan	1.06	1,67
Jami	7,2	11,54

Tashqi muhitga 11,5-7,2=4,3 kg CO va 11,54+18,1=29,64 kg CO₂ gaz bo’lib chiqib ketadi.

Sulfid angidrid miqdori: 4-reaksiya bo’yicha 0,86 kg va oltingugurtni oksidlanishi hisobiga 3,2 kg SO₂=0,86+3.2=4,06 kg hosil bo’ladi.

Yoqish uchun sarflangan havo miqdorini hisoblash:

Koksni yoqish uchun 85,71 kg va piritdan ajralgan S ni yoqish uchun esa 6,97 kg havo sarflangan hamda umumiy havo miqdori quyidagicha:

85,71+6,97=92,68 kg yoki 71,7 m³

Chiqindi gazlar va ularning miqdori 62-jadval

Komponentlar	kg	m^3	Hajmiy ulushi %
CO2	29,64	15,1	19,2
CO	4,3	3,44	4,4
SO2	4,06	1,42	1,8
N2	71,35	57,0	72,5
H2O	1,38	1,71	2,1
Jami	110,73	78,67	100

Shaxtali pechda eritishning material balansi 63-jadval

Keladigan mahsulotlar	kg	Sarflanadigan mahsulotlar	kg
Qo’rg’oshin aglomerati	100	Qoramtir qo’rg’oshin	37,1
Pirit	6,2	Shteyn	8,4
Temirli ruda	4,4	Shlak	62,2
Kvars	5,4	Chang	2,0
Koks	11,6	Chiqindi gazlar	110,73
Mahsulot namlgi	1,38	Boshqalar	1,23
Havo	92,68
Jami	221,66	Jami	221,66

Eritishning issiqlik balansini hisoblash.

Keladigan issiqlik

1. 
   Koksning yonishidan ajralgan issiqlik miqdori:kall
   

C+O₂→CO₂+94052 kall 38640kall

C+O₂→CO+26416 kall 10850 kall

Jami Q₁=49490 kall

2. 
   Koks va shixtaning fizik issiqligi
   

Koks fizik issiqligi Q_k=11,6∙0,534∙20=124

Shixta issiqligi Q_sh=116∙0,22∙20=510

Jami Q₂=634 kall

3. 
   Havoning fizik issiqligi
   

Q₃=v∙c₀∙t=71,7∙0,24∙20=344 kall

4. 
   Shlak hosil bo’lishidan ajralgan issiqlik: shlakning 25% o’zidan issiqlik chiqaradi deb qabul qilamiz
   

Q₄=62,2∙0,25∙135=2100 kall

5. 
   Ekzotermik reaksiyalardan ajralgan issiqlik miqdori:
   

PbO+CO→Pb+CO₂+15236 kall (1) 2034 kall

Cu₂O+FeS→Cu₂S+FeO+20140 kall (5) 82 kall

Jami Q₅=2116 kall

Jami=Q₁+ Q₂+Q₃+Q₄+Q₅=54684 kall

Sarflanadigan issiqlik

1. 
   Qoramtir qo’rg’oshin bilan chiqib ketadigan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Q₁=C₀∙t∙m=800∙0,031375∙37,1=931 kall

2. 
   Shteyn bilan chiqib ketadigan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Q₂=C₀∙t∙m=1200∙0,20833∙8,4=2100 kall

3. 
   Shlak bilan chiqib ketadigan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Q₃=C₀∙t∙m=1200∙0,3∙62,2=22192 kall

4. 
   Chang bilan chiqib ketadigan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Q₄=C₀∙t∙m=350∙0,25∙2,0=175 kall

5. 
   Endotermik reaksiyalardan ajralgan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Fe₂O₃+CO→2FeO+CO₂-1464 kall (2)

Fe₃O₄+CO→3FeO+CO₂-8264 kall (3)

PbS+2PbO→3Pb+SO₂-56380 kall (4)

FeS₂→FeS+0,5S₂-19800 kall (6)

Q₅=128+314+760+1009=2211 kall

6. 
   Suvni bug’latish uchun sarflangan issiqlik miqdorini hisoblash.
   

Q₆=1,38∙540=745 kall

7. 
   Chiqindi gazlarning issiqlik miqdorini hisoblash.
   

CO₂=29,64∙0,2084∙100=618

CO=4,3∙0,2488∙100=107

SO₂=4,06∙0,152∙100=62

N₂=71,35∙0,2485∙100=1773

H₂O=1,38∙0,4473∙100=62

Jami Q₇=2622 kall

8. 
   Sovutish kessonlari bilan chiqib ketgan issiqlik 1tonna mahsulotni sovutish uchun 110000 kall issiqlik chiqib ketsa 117,38 kg mahsulot uchun esa 13000 kall issiqlik sarf buladi.
   

Q₈=13000 kall

9. 
   Boshqa yo’qotishlar
   

Q₉=10708 kall

Shaxtali pechda eritish jarayoninign issiqlik balansi 64-jadval

№	Keladigan issiqlik	kal	%	Sarflanadigan issiqlik	kal	%
1	Koksning yonishidan ajralgan issiqlik	49490	90,5	Qoramtir qo’rg’oshin issiqligi	931	1,7
2	Koks va shixtaning fizik issiqligi	634	1,1	Shteynning issiqligi	2100	3,8
3	Havoning fizik issiqligi	344	06	Shlakning issiqligi	22192	40,6
4	Shlak hosil bo’lishidan	2100	3,8	Changning issiqligi	175	0,3
5	Ekzotermik reaksiyalar	2116	4,0	Endotermik reaksiyalardan	2211	4,0
6				Suvni bug’latish uchun	745	1,3
7				Chiqindi gazlarning issiqlik	2622	4,8
8				Sovutish uchun	13000	23,8
9				Boshqa yo’qotishlar	10708	19,7
	Jami	54684	100		54684	100