Расчет исхода флюсов и требуемого количества восстановителя

            Руды этого типа не содержат сульфидов при наличии в них высших оксидов железа (Fе2О3 и Fe3O4) и марганца (МnО2), являющихся сильными окислителями. Чтобы получить шлак, необходимо провести предварительное восстановление указанных высших оксидов до низших (FeO и МnO). При подготовке к плавлению материалов III класса проводят расчет исхода флюсов и требуемого количества восстановителя для подавления окислительной способности компонентов навески материала и восстановления заданной массы свинцового сплава. Перед расчетом шлакования с учетом действия восстановителя по переводу высших оксидов железа и марганца в низшие корректируют состав исходного материала в направлении: Fе2О3 > 2FeO; Fе3О4 > 3FeO; MnO2 > MnO. Учитывая высокое содержание в шлаках данной плавки оксидов железа при наличии некоторого количества высших оксидов за счет их неполного восстановления (что влечет за собой получение вязких шлаков), в данную плавку необходимо вводить буру в количестве от 10 до 12 % от массы навески. Расчет процесса шлакования в данном виде плавления ничем не отличается от ранее рассмотренных случаев при рекомендуемой кислотности шлаков К = 0,5-1,0.

           Для расчета требуемой загрузки восстановителя предварительно сводят специальную плавку для определения окислительной способности (ОС) проплавляемого материала. Для этого предварительное плавление ведут по следующей стандартной шихте: глет – 60 г; сода –  10 г; бура –  5 г; кремнезем –  5 г; навеска материала –  10 г.

            К этой шихте добавляют активированный уголь в количестве А, чуть большем величины В, которое необходимо для восстановления содержащихся в 10-граммовой навеске материала высших оксидов железа и марганца по реакциям:

2Fе2О3 + С = 4FeO + СО2;
2Fе3O4 + С = 6FeO + СО2;

2МnО2 + С = 2МnО + СО2.

         Итого сумма углерода  =  В.

            Поскольку в шихту задается количество восстановителя больше, чем его необходимо для восстановления природного окислителя в навеске материала, избыток углерода (А-В) пойдет на восстановление свинца из глета. Поэтому после этой плавки обязательно появится свинцовый сплав. Этот свинец после остывания продуктов плавки отбивают от шлака, проковывают и взвешивают (обозначим полученную массу свинца через M1). Далее рассчитывают, сколько граммов свинца было бы получено, если бы материал в проведенном плавлении не обладал окислительной способностью. Эту массу свинца обозначим через М2. Расчет ведут на основе реакции:

2РbО + С = 2Рb + СО2;

            ОС анализируемого материала определяется следующим образом:

ОСматер = (М2 – M1)10 г Рb.

            Требуемый расход активированного угля при плавлении рассматриваемого материала составит:

Мугля = (OCматер ·P + 28 - 4)/ВСугля,

где Мугля –  требуемая загрузка угля в шихту, г;

ОСматер –  окислительная способность материала, г Рb/г материала;

Р –  навеска материала на плавление, г;

28 –  принятый выход свинцового сплава, г;

4 –  восстановительная способность бумажного пакета, г Рb; ВСугля –  восстановительная способность угля, г Pb/г угля.