Задача 8. Определение выхода жидкой стали

Выход жидкой стали равен разности между массой чугуна и лома (100 %) и потерями с оксидами его примесей, а также железа в виде оксидов, корольков, шлаке и выбросов при продувке. При расчете пользуются данными таблиц 1.3, 1.4, 1.5.

G_c = G _{металла.} - ∑ потерь, (1.2)

где G _{металла.} – масса металла в печи (чугун + лом), расчет ведем на 100 кг (%); ∑ потерь общее количество потерь.

Потери складываются:

- масса удаленных примесей чугуна (итог первой колонки табл. 1.3.), включая 0,5 кг железа в виде пыли (Fe₂О₃), покидающей конвертер вместе с газами;

- масса железа, перешедшего в шлак в виде (Fe₂О₃), (FeО);

- потери с выбросами;

- потери с корольками.

Масса железа чугуна в виде (Fe₂О₃), перешедшего в шлак рассчитывается

, (1.3)

где (Fe₂О_{3 ших})  внесено шихтовыми материалами (см. табл. 1.4); (Fe₂О_{3 шл})  содержание шлаке (см. табл. 1.6).

Масса железа чугуна в виде (FeО), перешедшего в шлак составит

, (1.4)

где (FeО_шл)  содержание FeО в шлаке (табл. 1.6).

Количество корольков железа в шлаке принимаем 10% от массы шлака (G_шл – см. табл.1.6), тогда потери металла с корольками составит

G к = G_шл  10/100. (1.5)

Выбросы металла при продувке принимаем равными 1% или 1 кг.

Пример расчета

Масса удаленных примесей чугуна составляет 5,421 кг (табл. 1.3).

G _{Fe чуг.} = (0,34 – 0,252)  (112 / 160) = 0,0616 кг.

G’Fe. чуг = 1,063  (56 / 72) = 0,827 кг.

G_∑ Fe чуг = G Fe чуг. + G’Fe чуг. (1.6)

G_∑ Fe чуг. = 0,0616 + 0,827 = 0,888 кг.

Количество корольков железа в шлаке составит

G к = G_шл  10/100 = 10,633  0,1 = 1,063 кг.

Выбросы металла при продувке принимаем равными 1% или 1 кг. Тогда, выход жидкой стали составит

G_c = G _чуг. - ∑ потерь = 100 – (5,421 + 0,888 + 1,063 + 1) = 91,628 кг.

Ответ: Выход жидкой стали составит 91,628 кг (%). Потери с корольками – 1,063 кг (%). Потери с выбросами – 1 кг (%).

Задача 9. Определение расхода кислородного дутья

В соответствии с табл. 1.3, находится расход кислорода необходимый для окисления примесей (итог 3 колонки).

Для образования оксидов железа, переходящих из чугуна в шлак потребляется кислорода

, (1.7)

, (1.8)

Всего потребляется кислорода для окисления железа чугуна до (FeО) и (Fe₂О₃) G_{O2. Fe} = G _{O2 .Fe2 03} + G _{O2. Fe 0}. (1.9)

Пример расчета

Расход кислорода необходимый для окисление примесей, согласно табл. 1.3, составляет 6,64 кг кислородного дутья.

Для образования оксидов железа, переходящих из чугуна в шлак потребляется кислорода G _{O2 Fe2 03} = (0,34 – 0,252)  (48 / 160) = 0,0264 кг.

G _{O2 Fe 0} = 1,063  (16 / 72) = 0,236 кг.

Всего потребляется кислорода для окисления железа чугуна до (FeО) и (Fe₂О₃)

G_{O2. Fe} = G _{O2 .Fe2 03} + G _{O2. Fe 0} = 0,0264 + 0,236 = 0,262 кг.

Таким образом, общий расход кислорода составит

6,64 + 0,262 = 6,902 кг. (6,902  22,4 / 32 = 4,831 м³).

В кислородном дутье содержится 99,5 % кислорода. Поэтому

G_O2 = 6, 902 / 0,995 = 6,937 кг. (4,856 м³).

Вместе с кислородом будет внесено азота:

G_N2 = 6,937 - 6,902 = 0,035 кг. (0,035  22,4 / 28 = 0,028 м³).

Ответ: Расход кислородного дутья составит 6,937 кг (4,856 м³).