Математическое моделирование процесса термического разложения ферросплавов - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция
Основными факторами, которые влияют на процесс термического разложения пирита являются:
- - температура обжига, °С (Х1); - продолжительность обжига, время, мин (Х2);
Граничные условия процесса термического разложения пирита представлены в таблице 17.
Таблица 17. Граничные условия процесса термического разложения пирита
Условия обжига |
X1, (°С) |
X2, продолжительность (мин) |
Нижний уровень |
200 |
30 |
Верхний уровень |
900 |
120 |
Известно, что необходимое количество опытов N при полном факторном эксперименте (ПФЭ) определяется по уравнению (2.2.5):
N = nK , (6)
Где
N - количество уровней; k - число факторов, т. е. необходимое число опытов для оптимизации термического разложения пирита N = 22 = 4.
Полное уравнение регрессии запишется в виде:
Y = 0 + b1X1 + b2X2 + b12X1X2, (7)
Где b - коэффициенты уравнения регрессии;
0 - свободный член уравнения регрессии, определяемый по формуле:
Y0 = = 2,306, (8)
В случае термического разложения пирита 0 = 2,306.
Расширенные матрицы планирования ПФЭ и результаты 4 опытов двух параллельных экспериментов для процесса термического анализа ферросплавов приведены в таблице 25.
Коэффициенты уравнения регрессии определяли по уравнению:
BJ = . (9)
Значения bJ составили величины при термическом анализе ферросплава
B1 = 0,134 b12 = 0,023
B2 = 0,04
Значимость коэффициентов уравнения регрессии можно проверять для каждого коэффициента в отдельности по критерию Стьюдента.
Дисперсия коэффициентов (SBj) и воспроизводимости (SВосп) рассчитывались по выражениям:
SBj = , (10)
Где N - количество опытов (N= 4).
SВосп = , (11)
Где
SJ2 - дисперсия единичного измерения, определяемая по формуле:
SJ2 = ( Y1 - )2 + (Y11 - )2 (12)
Рассчитанные величины дисперсии равны следующим значениям - при термическом анализе ферросплава:
S12 = 0,000002 S42 = 0,0002
S22 = 0,00005 SBj = 0,05
S32 = 0,0002
SВоспр= 0,1
Оценку значимости коэффициентов проводили по критерию Стьюдента:
TJ = , (13)
В сопоставлении со справочным табличным его значением tкр. табл.= 2,78 для уровня значимости р = 0,05 и числа степеней свободы:
T1 = 2,79 - значим;
T2 = 0,8 - не значим;
T12 =0,46 - не значим;
F = N (m - 1), (14)
Где m = 2 - количество параллельных опытов (m = 2 и f = 4 (2 - 1) = 4). Если tJ больше tкр. табл., то этот коэффициент значим. Незначимым при термическом разложении феррохрома оказался b1 При значениях t1.
Таблица 18. Расширенная матрица полного факторного эксперимента процесса термического разложения пирита
Х1 |
Х2 |
Х1Х2 |
Y1 |
Y2 | ||
1 |
- |
- |
+ |
2,15 |
2,148 |
2,149 |
2 |
- |
+ |
- |
2,19 |
2,2 |
2,195 |
3 |
+ |
- |
- |
2,36 |
2,38 |
2,37 |
4 |
+ |
+ |
+ |
2,52 |
2,5 |
2,51 |
После исключения незначимого коэффициента уравнение регрессии имеет следующий вид:
YFeCr = 2,306 + 0,134 X1 + 0,04 X2 . (15)
Проверку адекватности полученного уравнения проводили по критерию Фишера:
F = SОст.2/ SВоспр.2, (16)
Где
SОст.2 = , (17)
Где L - количество значимых коэффициентов: LFeCr = 2.
Тогда:
(18)
(19)
Полученные дисперсионные значения критерия Фишера для процесса термического анализа феррохрома оказались меньше табличного (0,113 < 6,9), следовательно, уравнения, при обжиге адекватно эксперименту [12,13,14].
Похожие статьи
-
Напряжение используемых линий элетропередач 35кВ. Типы применяемых заземлителей: вертикальный стержневой (трубообразный) зазелитель L = 3 м, d = 0,05 м,...
-
Результаты электронномикроскопического анализа феррохрома Нами проведен электронномикроскопический анализ ферросплавов. Задачами...
-
Ферросилиций Доменный ферросилиций содержит до 14 % Si. Ферросплавная промышленность выпускает ферросилиций 3 марок: 45 %-ный (43-50 % Si), 75 %-ный...
-
На рентгенограммах феррохрома четко зафиксированы структурные линии, относящиеся к образованию фазового перехода, определенного, как г-фаза и образованию...
-
Нами исследовался ферросилиций с содержанием кремния - 44,5 %. Результаты термогравиметрического анализа ферросилиция приведены на рисунке 16....
-
Результаты термического анализа феррохрома Термический анализ ферросплавов был выполнен на дифференциальном сканирующем термогравиметрическом калориметре...
-
На рисунке 14 представлена микрофотографии ферросилиция. Рисунок 14. Микрофотография ферросилиция до обжига Рисунок 15. Микрофотография ферросилиция...
-
Общие положения Улучшение условий труда, его содержание, безопасности в неразрывной связи с экологической защищенностью человека - органическая составная...
-
Расчет себестоимости Расчетная себестоимость принята 1кг ферросплава равна 15000 тг/кг Расчет затрат на проведение исследований В данном разделе...
-
1 Теплота диссоциации оксидов А) SiO2 > Si +O2; ?H = 863140 Дж (14384,2 ) , (24) Количество диссоциированного кремнезема (для упращения расчетов...
-
По объему, качеству и сортаменту выпускаемых ферросплавов промышленность Казахстана находится на уровне технически развитых стран, но при этом отстает от...
-
Термогравиметрия (ТГ) или термогравиметрический анализ (ТГА) - один из основных методов в термическом анализе. Прибор для ТГ - термовесы построен на...
-
Нами исследовался ферросиликомарганец с содержанием марганца - 67,8 %. Результаты термогравиметрического анализа ферросиликомарганца приведены в...
-
Предварительно нами выполнены физико-химические исследования свойств основных ферросплавов Аксуйского ферросплавного завода. Использовались: -...
-
Важнейшее значение для создания оптимальных условий охраны труда имеет научная организация его - совершенствование трудовых процессов на основе новейших...
-
Обеспечение спецодеждой и предохранительными приспособлениями Использование средств индивидуальной защиты работающих во многих случаях является...
-
В условиях обостряющейся конкурентной борьбы на внутреннем и мировом рынках ферросплавов весьма актуален рост их конкурентоспособности за счет снижения...
-
Заземляющие устройства предварительно рассчитывают. Цель расчета определить основные параметры заземляющего устройства: число, размеры и размещение...
-
В промышленности и на транспорте широкое применение получили машины и оборудование, создающие вибрацию, неблагоприятно воздействующие на человека....
-
Шум, даже когда он невелик, создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывает на него психологическое воздействие. Под воздействием...
-
В аналитической лаборатории кафедры МПиТСМ предусмотрена шестидневная рабочая неделя, семичасовой рабочий день. Общее руководство по охране труда...
-
На рисунке 12 и 13 представлены микрофотографии ферросиликомарганца до и после обжига. Рисунок 12. Микрофотография ферросиликомарганца до обжига...
-
Для того, чтобы рентабельность была хотя бы 10 %, экономический эффект должен составлять: , (29) Где З - сумма затрат; А - сумма накоплений; Так как...
-
Технологический процесс выплавки феррохрома складывается из восстановления оксидов хрома и железа хромовой руды кремнием ферросиликохрома по реакциям: 2...
-
Отходящие газы сталеплавильных агрегатов состоят из СО, СО2, Н2О и NS. При плохом смешении топлива с воздухом, при значительных процессах воздуха и т. п....
-
Подвод тока в плавильное пространство электродуговой печи осуществляется тремя электродами цилиндрической формы. Материал электрода должен обладать...
-
Кожух печи выполняется сварным или клепаным из листового железа толщиной 10-30 мм. Он должен обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать футеровку,...
-
Для физико-химического изучения свойств ферросплавов нами были взяты ферросплавы Аксуйского завода ферросплавов следующего состава (таблица): Таблица 6....
-
Приход тепла Теплота окисления углерода до CO: C + ЅO2 = CO; q= 9310,18Дж?кг С. (20) Углерод коксика при окислении дает следующие количество тепла:...
-
Металлургический расчет Расчет шихты для выплавки 45 %-ного ферросилиция Расчет ведется на 100кг кварцита. Принимаем следующие распределение элементов...
-
Среди металлов железа по своему значению занимает особое место. С развитием производства железа и его сплавов неразрывно связано развитие материальной...
-
Причины возникновения пожара разнообразны - недостатки в строительных конструкциях, сооружениях, планировке помещений, дефекты оборудования, нарушения...
-
Расчет искусственного освещения проводится по методу светового потока. Согласно этому методу, световой поток электрических ламп (F) при заданном их...
-
Электричество потребляют: - термогравиметрическая установка STA 409 PC/PG за 6 опытов 10 кВт-ч; - компьютер - 15 кВт-ч; - термостат - 10 кВт-ч. - расход...
-
Вентиляция является наиболее эффективным средством обеспечения гигиенических качеств воздуха, благодаря перемещению загрязненного воздуха из помещения и...
-
Рассчитываем трехфазную электропечь для выплавки ферросплава, мощной которой (выделяемая в рабочем пространстве печи) равна 15 МВа = 15000 кВа. Тогда...
-
К факторам, влияющим на здоровье и работоспособность человека в процессе труда, относятся: Производственный микроклимат - сочетание температуры,...
-
Противоречивыми являются данные по магнитным свойствам ферросплавов. В литературе приводятся различные температурные точки магнитных превращений...
-
В Казахстане производство такой высоколиквидной ферросплавной продукции, как марганцевые ферросплавы, необходимые для выплавки качественных сталей, в том...
-
Ферромарганец - ферросплав, содержащий 70-85 % Mn и применяемый для раскисления и легирования стали, чугуна, сплавов, а также для обмазки сварочных...
Математическое моделирование процесса термического разложения ферросплавов - Изучение физико-химических свойств ферросплавов и рассчет электродуговой печи на производство ферросилиция