- •Задачи для активных форм обучения Исходные данные для расчетов
- •Задача 1. Определение количества элементов, внесенных металлической шихтой в кислородный конвертер
- •Задача 2. Определение состава стали после продувки
- •Задача 3. Определение угара элементов, количество кислорода и образующихся продуктов окисления
- •Задача 4. Расчет массы шлакообразующих материалов
- •Задача 5. Определение расхода извести
- •Задача 6. Определение массы и состава шлаков к концу продувки без оксидов железа
- •Задача 7. Определение массы и состава шлаков к концу продувки с оксидами железа
- •Задача 8. Определение выхода жидкой стали
- •Задача 9. Определение расхода кислородного дутья
- •Задача 10. Определение количества и состава газа, выделившегося из конвертера
- •Задача 11. Составление материального баланса плавки
- •Задача 12. Расчет количества тепла вносимого в кислородный конвертер
- •Задача 13. Расчет потерь тепла, затрачиваемых на физическое тепло выпускаемой стали и потерь металла
- •Задача 14. Расчет потерь тепла, затрачиваемых на физическое тепло шлака и корольки металла в шлаке
- •Задача 15. Расчет потерь тепла с отходящими газами При выплавке стали тепло расходуется и на нагрев отходящих газов, и на нагрев подаваемого газообразного технически чистого кислорода.
- •Потери тепла с отходящими газами рассчитываются при температуре 1600ºC.
- •Задача 16. Определение основных размеров конвертера
- •Задача 17. Потери тепла в окружающее пространство через стенки кислородного конвертера
- •Задача 18. Потери тепла излучением через открытую горловину конвертера и с охлаждение водой кислородной фурмы
- •Задача 19. Составление теплового баланса кислородно-конвертерного процесса
- •Задача 20. Расход тепла на нагрев охладителя и определение количество металлического лома
- •Задача 21. Расчет сопла фурмы
- •Список используемой литературы
Задача 3. Определение угара элементов, количество кислорода и образующихся продуктов окисления
Расчет проводится на основании данных табл.1.2. Методика расчета и результаты расчетов приведены в табл. 1.3.
Пример расчета
В соответствии с данными таблицы 1.2 определим количество удаленных примесей за период продувки, расход кислорода и количество образующихся оксидов. Результаты представим в таблице 1.3.
Таблица 1.3.
Количество удаленных примесей, расход кислорода и количество
образующихся оксидов
Количество удаленных примесей, кг. |
Образу-ющиеся примеси |
Расход кислорода, кг |
Образуется продуктов окисления, кг |
С1 = (3,8 − 0,2) 0,9* = 3,24 |
СО |
3,24 (16 / 12)** = 4,32 |
3,24 + 4,32 = 7,56 |
С2 = (3,8 − 0,2) 0,1* = 0,36 |
СО2 |
0,36 (32 / 12) ** = 0,96 |
0,36 + 0,96 = 1,32 |
Si = 0,835 – 0 = 0,835 |
SiО2 |
0,835 (32 / 28) ** = 0,954 |
0,835 + 0,954 = 1,789 |
Mn = 0,58 – 0,18 = 0,4 |
MnО |
0,4 (16 / 55) ** = 0,116 |
0,4 + 0,116 = 0,516 |
P = 0,0935 – 0,035 = 0,0585 |
P2О5 |
0,0585 (80 / 62) ** = 0,0754 |
0,0585 + 0,0754 = 0,134 |
Fe = 0,5 (принимаем, см.задание) |
Fe2О3 |
0,5 (48 / 112) ** = 0,214 |
0,5 + 0,214 = 0,714 |
S = 0,067 – 0,04 = 0,027 |
_ |
_ |
0,027 |
Всего 5,421 |
|
Всего 6,64 |
|
* Принимаем доли продуктов окисления углерода: {CO} = 0,9; {CO2} = 0,1.
** В скобках указано отношение атомной массы кислорода в образующемся оксиде к атомной массе окисляющейся примеси.
Задача 4. Расчет массы шлакообразующих материалов
Образование шлака происходит за счет окисления железа и других примесей чугуна, разрушения футеровки, растворения боксита и извести.
Рассчитаем массу шлакообразующих материалов, результаты расчетов внесем в таблицу 1.4.
В строках «футеровка» и «боксит» массу шлакообразующих получили следующим образом:
(% элемента футеровки (боксита), табл. 3) ∙ (ее расход = 0,4 кг (1 кг)) / 100.
Пример расчета
- для футеровки: SiО2 = 3,5 (табл.3) ∙ 0,4 / 100 = 0,014 кг;
- для боксита SiО2 = 15 (табл. 3) ∙ 1 / 100 = 0,15 кг.
Остальные элементы рассчитываются подобно. Результаты расчетов внесены в табл.1.4.
Таблица 1.4.
Масса шлакообразующих материалов
Источники шлакообразующих |
Масса оксидов, кг. |
||||||||
Si02 |
Al203 |
Fe203 |
Fe0 |
Mn0 |
Ca0 |
Mg0 |
P205 |
S |
|
Металлическая шихта (табл.1.3 4 столбик) |
1,789 |
_ |
_ |
_ |
0,516 |
_ |
_ |
0,134 |
0,027 |
Футеровка 0,4 кг ( табл. 3) |
0,014 |
0,0048 |
0,012 |
_ |
_ |
0,018 |
0,351 |
_ |
_ |
Боксит 1 кг (табл. 3) |
0,15 |
0,5 |
0,24 |
_ |
_ |
0,01 |
_ |
_ |
_ |
Итого |
1,953 |
0,505 |
0,252 |
_ |
0,516 |
0,028 |
0,351 |
0,134 |
0,027 |