Приложение А
№ варианта
| Задача 1
| Задача 2
| Задача 3
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1900°С и =1000Па
Исходные данные. 1. Состав стали: = 10 %; = 5 %; = 0, 87 %; = 2, 1 %.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 1 % углерода. Температура металла 1750 ОС. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его марганцем. Остаточная концентрация марганца в растворе – 0, 01 %. Определить также количество включений MnO % масс, образовавшихся при раскислении металла. Как изменится эта величина при охлаждении расплавa до 1900 °С?
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
1. [Mn] + [O] = MnO(тв = =408400– 90T, Дж/г-ат.
|
| Состав руды: 500 кг сидерита, 200 ильменита, 1050 кг приходится на сумму гематита и магнетита (соотношение 2: 3). Выход концентрата равен 0, 6, коэффициент обогащения равен 1, 73.
Найти: содержание железа в исходной руде, выход хвостов, коэффициент сокращения, степень извлечения железа в концентрат и в хвосты.
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 12Х10Н9Т при 1800 °С и Па (0, 79 атм) образуются нитриды.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 08 % углерода. Температура металла 1700 К. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его алюминием. Остаточная концентрация алюминия в растворе – 0, 04 %. Определить также количество включений Al2O3 % масс, образовавшихся при раскислении металла.
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
1. 2Al + O = Al O ; = –1676110 + 320, 08 T, Дж/г-ат.
2. Al = Al(1% в Fe); = –62760 – 23, 85 T, Дж/г-ат.
3. O = [O](1% в Fe);
= –117150 – 2, 89 T, Дж/г-ат.
|
| Известно, что содержание железа в агломерате равно 55, 23%, при этом степень его восстановления 0, 995.
Состав чугуна: углерод – 4, 1%, кремний – 0, 31%, марганец -0, 32%, сера – 0, 03%, фосфор- 0, 1%. Масса железа, перешедшего в чугун из кокса 0, 612 кг.
Найти: расход агломерата на выплавку 1 т чугуна.
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 18 % Сr; 9 %Ni; 0, 5 %Si; 1, 5 % Mn.
2. Температура 1923 К.
3. Давление газов: рH2= 0, 25 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| Температура металла 1590 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его углеродом. Остаточная концентрация углерода в растворе – 0, 1 %.
2. [C] + [O] = CO(г); lgK4 = + 2, 0.
|
| В состав руды входит 4 минерала сидерит, магнетит, ильменит и вьюстит в количестве 20, 500, 70 и 300 кг соответственно. Содержание железа в хвостах 12%, а степень извлечения в хвосты 0, 13(13%).
Найти: содержание железа в исходной руде,
содержание железа в концентрате, степень извлечения в концентрат, коэффициент обогащения и коэффициент сокращения.
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1800°С и =100Па
Исходные данные. 1. Состав стали: = 9 %; = 5 %; = 0, 87 %; = 3, 1 %.
| Температура металла 1800 К. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 13 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0.
|
| Известно, что расход известняка на производство составляет 16, 2 кг/100 кг, расход концентрата – 99, 8 кг/100 кг. Расход кокса составляет 1/5 расхода известняка. При этом потери компонентов в процессе спекания составляют: концентрата -1, 99, а потери кокса в 2, 1 раза больше, чем потери известняка.
Найти чему равны потери при спекании для кокса и известняка и расход кокса
*расчет на 100 кг агломерата
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали Х18Н9Т при 1700 °С и Па (0, 79 атм) образуются нитриды.
| Температура металла 1700 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его углеродом. Остаточная концентрация углерода в растворе – 0, 09 %.
2. [C] + [O] = CO(г); lgK4 = + 2, 0.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 13 % Сr; 10 %Ni; 1 %Si;
2. Температура 1903 К.
3. Давление газов: рH2= 0, 55 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| Температура металла 1780 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его углеродом. Остаточная концентрация углерода в растворе – 0, 12 %.
2. [C] + [O] = CO(г); lgK4 = + 2, 0
|
| Известно, что содержание железа в агломерате равно 60, 4%, при этом степень его восстановления 0, 997.
Состав чугуна: углерод – 4, 2%, кремний – 0, 43%, марганец -0, 35%, сера – 0, 04%, фосфор- 0, 2%. Масса железа, перешедшего в чугун из кокса 0, 553 кг.
Найти: расход агломерата на выплавку 1 т чугуна.
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1820°С и =10кПа
Исходные данные. 1. Состав стали: = 12 %; = 5 %; = 3 %; = 2, 1 %.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 11 % углерода. Температура металла 1893 К. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его алюминием. Остаточная концентрация алюминия в растворе – 0, 03 %. Определить также количество включений Al2O3 % масс, образовавшихся при раскислении металла.
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
1. 2Al + O = Al O ; = –1676110 + 320, 08 T, Дж/г-ат.
2. Al = Al(1% в Fe); = –62760 – 23, 85 T, Дж/г-ат.
3. O = [O](1% в Fe);
= –117150 – 2, 89 T, Дж/г-ат.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 30ХГСА при 1780 °С и давлении 100Па образуются нитриды.
| Температура металла 1680 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 15 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0.
|
| В руде присутствует 25% железа (из гематита и магнетита) и 60% вюстита. Коэффициент обогащения равен 1, 77, а коэффициент сокращения равен 1, 9.
Найти: Общее содержание железа в руде и концентрате. Выход концентрата и хвостов
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 15 % Сr; 12 %Ni; 1, 5 %Si; 3, 5 % Mn.
2. Температура 1943 К.
3. Давление газов: рH2=1 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| Расплав Fе–Cr–Ni продувают кислородом в открытой электродуговой печи. Вычислить конечную концентрацию углерода, которую можно получить до начала интенсивного окисления хрома при 2353 К. Определить изменение этой концентрации углерода: 1) при понижении температуры до 1973 К. Концентрация легирующих в расплаве: 17 % [Cr], 9 % [Ni]. Влиянием [%С] на fC пренебречь. Температурную зависимость коэффициента активности оценить, используя ТРР: lgfC(T )= lgfC(1873)
Окисление углерода и хрома в расплавах, содержащих более 9 % хрома, описывается следующими уравнениями:
Сr3O4(т)+ 4[С] = 3[Cr] + 4СО(г);
DG = 882500 - 585T, Дж;
lgK1/4=lg([Cr]3/4 pCO /fC [C])=-(11520/T ) + 7, 64.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1800°С и =100кПа
Исходные данные. 1. Состав стали: = 14 %; = 10 %; = 0, 87 %; = 2, 1 %.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 1 % углерода. Температура металла 1720 ОС. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его марганцем. Остаточная концентрация марганца в растворе – 0, 01 %. Определить также количество включений MnO % масс, образовавшихся при раскислении металла. Как изменится эта величина при охлаждении расплавa до 1900 °С?
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
[Mn] + [O] = MnO(тв = =408400– 90T, Дж/г-ат.
|
| Известно, что содержание железа в агломерате равно 62%, при этом степень его восстановления 0, 997.
Состав чугуна: углерод – 4, 5%, кремний – 0, 36%, марганец -0, 42%, сера – 0, 04%, фосфор- 0, 12%. Масса железа, перешедшего в чугун из кокса 0, 564 кг.
Найти: расход агломерата на выплавку 1 т чугуна.
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 09Г2С при 1900 °С и давлении 0, 79 атмобразуются нитриды.
| Температура металла 1705 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 11 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0.
|
| Исходный состав руды:
магнетит, гематит и сидерит. Количество гематит 740 кг, а суммарная масса двух оставшихся оксидов железа 920 кг, при этом известно, что содержание магнетита в 3 раза превышает содержание сидерита. Известно, что степень извлечения железа в хвосты равна 0, 135 (13, 5%), а коэффициент сокращения равен 2, 2.
Найти:
содержание железа в исходной руде (в процентах), степень извлечения железа в концентрат, коэффициент обогащения, выход концентрата и хвостов.
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 15 % Сr; 10 %Ni; 2 %Si; 1, 5 % Mn.
2. Температура2045 К.
3. Давление газов: рH2=0, 75 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 12 % углерода. Температура металла 1690 ОС. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его марганцем. Остаточная концентрация марганца в растворе – 0, 12 %. Определить также количество включений MnO % масс, образовавшихся при раскислении металла. Как изменится эта величина при охлаждении расплавa до 1800 °С?
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
[Mn] + [O] = MnO(тв = =408400– 90T, Дж/г-ат.
|
| Известно, что расход известняка на производство составляет 30 кг/100 кг, расход концентрата – 97, 8 кг/100 кг. Расход кокса в 6, 4 раза меньше, чем расход известняка. При этом потери компонентов в процессе спекания составляют: концентрата 1, 9, а потери кокса в 1, 88 раз больше, чем потери известняка.
Найти чему равны потери при спекании для кокса и известняка, расход кокса
*расчет на 100 кг агломерата
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1950°С и =1атм.
Исходные данные. 1. Состав стали: = 15 %; = 9 %; = 2 %; = 1, 8 %.
| Расплав Fе–Cr–Ni продувают кислородом в открытой электродуговой печи. Вычислить конечную концентрацию углерода, которую можно получить до начала интенсивного окисления хрома при 2240 К. Определить изменение этой концентрации углерода: 1) при понижении температуры до 1973 К. Концентрация легирующих в расплаве: 16 % [Cr], 8 %[Ni]. Влиянием [%С] на fC пренебречь. Температурную зависимость коэффициента активности оценить, используя ТРР: lgfC(T )= lgfC(1873)
Окисление углерода и хрома в расплавах, содержащих более 9 % хрома, описывается следующими уравнениями:
Сr3O4(т)+ 4[С] = 3[Cr] + 4СО(г);
DG = 882500 - 585T, Дж;
lgK1/4=lg([Cr]3/4 pCO /fC [C])=-(11520/T ) + 7, 64.
|
| В исходном составе руды присутствует сидерит в количестве 23%, гематит в количестве 18%, 8% пустой породы, а остальное -магнетит.
Коэффициент сокращения равен 1, 8. Найти: содержание железа в исходной руде, выход концентрата и хвостов.
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 08Х18Н12Т при 1700 °С и давлении 1 атм образуются нитриды.
| Температура металла 1725 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 12 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0
|
| Известно, что содержание железа в агломерате равно 58, 9%, при этом степень его восстановления 0, 996.
Состав чугуна: углерод – 4%, кремний – 0, 47%, марганец -0, 51%, сера – 0, 03%, фосфор- 0, 2%. Масса железа, перешедшего в чугун из кокса 0, 603 кг.
Найти: расход агломерата на выплавку 1 т чугуна.
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 15 % Сr; 12 %Ni; 0, 5 %Si; 1, 5 % Mn.
2. Температура2023 К.
3. Давление газов: рH2= 0, 5 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| После проведения окислительного периода железоуглеродистый расплав содержит 0, 13 % углерода. Температура металла 1705ОС. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его марганцем. Остаточная концентрация марганца в растворе – 0, 1 %. Определить также количество включений MnO % масс, образовавшихся при раскислении металла. Как изменится эта величина при охлаждении расплавa до 1870 °С?
Принять, что компоненты металла образуют идеальный разбавленный раствор.
Исходные данные
[Mn] + [O] = MnO(тв = =408400– 90T, Дж/г-ат.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1950°С и =100Па
Исходные данные. 1. Состав стали: = 12 %; = 15 %; = 0, 91 %; = 3 %.
| Температура металла 1740 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 09 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0
|
| Известно, что расход известняка на производство составляет 17, 89 кг/100 кг, расход концентрата – 99, 5 кг/100 кг. Расход кокса в 29 раз меньше, чем расход концентрата. При этом потери: концентрата в процессе спекания в 45 раз меньше потерь кокса, и в 21 раз меньше потерь известняка.
Найти чему равны потери при спекании для кокса и известняка и расход кокса
*расчет на 100 кг агломерата
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 05Х18Н10Т при 1800 °С и Па (0, 79 атм) образуются нитриды.
| Расплав Fе–Cr–Ni продувают кислородом в открытой электродуговой печи. Вычислить конечную концентрацию углерода, которую можно получить до начала интенсивного окисления хрома при 2383 К. Определить изменение этой концентрации углерода: 1) при понижении температуры до2003 К. Концентрация легирующих в расплаве: 18 % [Cr], 7 % [Ni]. Влиянием [%С] на fC пренебречь. Температурную зависимость коэффициента активности оценить, используя ТРР: lgfC(T ) lgfC(1873)
Окисление углерода и хрома в расплавах, содержащих более 9 % хрома, описывается следующими уравнениями:
Сr3O4(т)+ 4[С] = 3[Cr] + 4СО(г);
DG = 882500 - 585T, Дж;
lgK1/4=lg([Cr]3/4 pCO /fC [C])=-(11520/T ) + 7, 64.
|
| Руда состоит из 15% магнетита, 900 кг гематита и 50 кг сидерита. Содержание железа в концентрате 60%, степень извлечения железа в концентрат 0, 7.
Найти: содержание железа в исходной руде, выход концентрата и хвостов, коэффициент обогащения и коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 14 % Сr; 12 %Ni; 0, 55 %Si; 1, 65 % Mn.
2. Температура 1953 К.
3. Давление газов: рH2= 0, 25 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| Температура металла 1752 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 14 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1900°С и =1000Па
Исходные данные. 1. Состав стали: = 12 %; = 12 %; = 0, 77 %; = 1, 8 %.
| Температура металла 1700 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его углеродом. Остаточная концентрация углерода в растворе – 0, 13 %.
2. [C] + [O] = CO(г); lgK4 = + 2, 0.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
коэффициент сокращения
| Термодинамическим расчетом определить, при какой концентрации титана в стали 12Х10Н10 при 1670 °С и Па (0, 79 атм) образуются нитриды.
| Расплав Fе–Cr–Ni продувают кислородом в открытой электродуговой печи. Вычислить конечную концентрацию углерода, которую можно получить до начала интенсивного окисления хрома при1700ОС. Определить изменение этой концентрации углерода: 1) при понижении температуры до 1973 К. Концентрация легирующих в расплаве: 13 % [Cr], 10 % [Ni]. Влиянием [%С] на fC пренебречь. Температурную зависимость коэффициента активности оценить, используя ТРР: lgfC(T )= lgfC(1873)
Окисление углерода и хрома в расплавах, содержащих более 9 % хрома, описывается следующими уравнениями:
Сr3O4(т)+ 4[С] = 3[Cr] + 4СО(г);
DG = 882500 - 585T, Дж;
lgK1/4=lg([Cr]3/4 pCO /fC [C])=-(11520/T ) + 7, 64.
|
| Рассчитать:
1. содержание железа, серы, фосфора в железной руде,
2. основность железной руды,
3. выход концентрата и хвостов,
4. степень извлечения железа в концентрат и в хвосты,
5. коэффициент обогащения,
6. коэффициент сокращения
| Рассчитать растворимость водорода в легированной стали при заданных температуре и давлении.
Исходные данные. 1. Состав стали: 17 % Сr; 11 %Ni; 1, 5 %Si; 2 % Mn.
2. Температура 1913 К.
3. Давление газов: рH2= 0, 25 атм.
4. H2 (г)= [H](1 % вFe); lgKH= - 1, 577.
| Температура металла 1690 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его кремнием. Остаточная концентрация кремния в растворе – 0, 12 %.
2. [Si] + 2[O] = SiO2(тв); lgK2 = – 12, 0
|
| В состав руды входит вьюстит и ильменит в соотношении 5 к 1, 10% пустой породы и 60% магнетита. Выход хвостов равен 0, 2, а коэффициент обогащения равен 1, 7.
Найти: содержание железа в исходной руде, выход концентрата, коэффициент сокращения.
| Рассчитать растворимость азотав расплаве при 1840°С и =1000Па
Исходные данные. 1. Состав стали: = 12 %; = 10 %; = 0, 67 %; = 1, 9 %.
| Температура металла 1650 °С. Термодинамическим расчетом определить концентрацию кислорода в металле после раскисления его углеродом. Остаточная концентрация углерода в растворе – 0, 11 %.
2. [C] + [O] = CO(г); lgK4 = + 2, 0.
|
Приложение А
| №
варианта
| Тип рудного
минерала
| Состав железной руды, % (пересчет на сухую массу)
| Содержание Fe в концентрате и хвостах, %
| FeO
| Fe2O3
| MnO
| SiO2
| Al2O3
| CaO
| MgO
| SO3
| P2O5
| ППП
| (Fe)конц.
| (Fe)хв.
|
| МГ
| 10. 7
| 30. 8
| 0. 06
| 49. 3
| 2. 6
| 2. 4
| 2. 4
| 0. 1
| 0. 06
| 1. 58
|
|
|
| МГ
| 11. 5
| 24. 4
| 2. 8
| 18. 7
| 15. 9
| 14. 3
| 2. 3
| 0. 8
| 0. 1
| 9. 2
|
|
|
| МГ
| 15. 3
| 27. 4
| 0. 1
| 49. 5
| 2. 2
| 1. 3
| 1. 8
| 0. 6
| 0. 2
| 1. 6
|
|
|
| МГ
| 11. 5
| 34. 6
| 0. 2
|
| 3. 9
| 2. 3
| 2. 1
| 0. 2
| 0. 03
| 1. 17
|
|
|
| ГГМ
| 1. 56
| 69. 9
| 1. 6
| 10. 1
| 3. 6
| 0. 5
| 1. 2
| 0. 08
| 0. 08
| 11. 38
|
|
|
| С
| 36. 9
|
| 1. 27
| 9. 5
| 2. 8
| 3. 2
| 9. 8
| 0. 4
| 0. 03
| 34. 1
|
|
|
| ГГМ
| 0. 2
| 55. 9
| 0. 42
| 15. 7
|
| 1. 1
| 1. 2
| 0. 1
| 0. 18
| 12. 2
|
|
|
| ГГМ
|
| 56. 2
| 0. 27
|
| 4. 6
| 1. 3
| 0. 3
| 0. 1
| 0. 23
|
|
|
|
| ГГМ
| --
| 67. 2
| 2. 2
| 9. 9
| 0. 7
| 4. 4
| 1. 1
| 0. 09
| 0. 26
| 14. 15
|
|
| Примечание: МГ - магнетит; ГМ - гематит; ГГМ - гидрогематит; С - сидерит
|
|