1.1.3 Расчет степени извлечения конечной продукции

Коэффициент выхода конечной продукции В,% определяется как отношение массы полученного сплава к массе шихты

Расчет выхода годного проводится с учетом массы полученного сплава m_n и заданной массы сплава m_з, и выражается формулой:

В% = m_n/ m_з·100%

1. Порядок выполнения работы

1. Выявить термодинамическую возможность получения ферросплава заданного состава.

2. Оценить тепловую сторону процесса.

3. Рассчитать шихту для получения определенного количества сплава заданного состава.

4. Взвесить на весах все компоненты шихты, высыпать в фарфоровую чашку, тщательно перемешать (шихта должна быть однородной).

5. Загрузить шихту в тигель, сверху насыпать небольшое количество магниевой стружки (ее назначение состоит в первоначальном создании высоких температур). Магниевую стружку зажечь.

6. После окончания процесса продукты плавки охладить и извлечь из тигля.

7. Рассчитать выход годного (В%).

8. Сделать вывод.

3. Задания

Рассчитать требуемый ферросплав определенного состава. Исходные данные для выполнения задания взять в таблице 1.2.

1. Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Теоретическая часть о металлотермическом восстановлении в том числе и в солевом расплаве.

3. Выполнение работы.

   0. Описать проведенный эксперимент.

   1. Рассчитать выход конечной продукции (степень извлечения).

4. Вывод.

1. Контрольные вопросы

1. Что является мерой химического сродства элементов в реакциях?

2. Какое условие необходимо для восстановления металла из оксида?

3. Каково назначение металлотермического восстановления?

4. Как оценить тепловую сторону процесса?

5. Возможно ли металлотермическое восстановление, если G^ реакции имеет положительное значение (G^>0)?

6. Изложите сущность правила Жемчужного.

7. Как определить направление реакции?

8. Что понимают под алюминотермией?

9. Что характеризует устойчивость оксида?

10. Что понимают под растворением оксидов концентрата?

11. Почему увеличение температуры перегрева выше оптимальной - уменьшает коэффициент выхода конечной продукции?

12. Библиографический список

1. Белай Г.Е. Организация металлургического эксперимента. Москва. «Металлургия». 1993г.

2. Общая химическая технология. С. 125-126

3. Общая металлургия

4. Металлургия редких металлов А.Н. Зеликман, Г.А. Меерсон.М.: Металлургия 1973, 608 с.

Таблица 1.1

Данные для термических расчетов

Вещество	Атомная (молекул.) масса, г/моль	S^298, кал/°С	Реакция восстановления, (реакция написана на один моль кислорода)	Образов. окисла на 1 моль О2, Кал/моль
Fe	55,85	6,5
Fe2O3	160	21,5	4/3Fe + O2 = 2/3Fe2O3	-130133
Cr	52,01	5,68
Cr2O3	152	19,40	4/3Cr + O2 = 2/3 Cr2O3	-178670
Mn	54,93	7,61
MnO2	87	13,9	Mn + O2 = MnO2	-123000
Si	28,06	4,5
SiO2	60,06	10,1	Si + O2 = SiO2	-208510
Al	26,97	6,75
Al2O3	101,94	12,5	4/3Al + O2 = 2/3 Al2O3	-262220
Ti	47,883	7,3		0
Ti2O3		18,83	4/3Ti +O2 = 2/3Ti2O3	362900
Mo
MoО2			Мо + O2 = МоO2
Sn	118,7107
SnO2			Sn + O2 = SnO2

Таблица 1.2

Исходные данные для выполнения задания

Вариант	Характеристика сплава		Материалы для получения сплава
	Состав	Масса, г
1	20% FeMn	15	Fe2O3, MnO2, Al
2	25% FeMn	10	Fe2O3, MnO2, Al
3	30% FeMn	15	Fe2O3, MnO2, Al
4	35% FeMn	10	Fe2O3, MnO2, Al
5	20% FeCr	15	Fe2O3, Cr2O3, Al
6	25% FeCr	10	Fe2O3, Cr2O3, Al
7	30% FeCr	15	Fe2O3, Cr2O3, Al
8	35% FeCr	10	Fe2O3, Cr2O3, Al
9	20% FeSi	10	Fe2O3, SiO2, Al
10	25% FeSi	10	Fe2O3, SiO2, Al
11	100%Sn	20	30% оловянистый концентрат, Al
12	100%Sn	30	45% оловянистый концентрат, Al
13	20% FeMn	30	Fe2O3, MnO2, Al
14	20% FeCr	30	Fe2O3, Cr2O3, Al
15	20% FeSi	30	Fe2O3, SiO2, Al

Лабораторная работа 2