
- •Методичні вказівки
- •«Основи теорії плавки»
- •6.090403 «Ливарне виробництво чорних та кольорових металів»
- •1 Склад пояснювальної записки
- •2 Технологія плавка сталі в дугових печах
- •2.1.Коротка характеристика ливарної вуглецевої сталі
- •2.2. Плавка сталі в дугових печах
- •3 Основні положення технології плавки в дуговій печі з основний футеровкой
- •4 Вибір шихтових матеріалів
- •5 Розрахунок плавки сталі в дуговій печі
- •5.1. Визначення середнього складу шихти
- •5.2. Розрахунок складу шихти для розплавлювання
- •5.3. Період плавлення шихти
- •5.3.1. Окислювання домішок і визначення складу металу по розплавлюванні
- •5.3.2. Визначення потреби в газоподібному кисні
- •5.3.3. Утворення й склад шлаків періоду розплавлювання
- •5.4. Окисний період плавки
- •5.4.1. Окислювання елементів шихти
- •5.4.2. Потреба в газоподібному кисні
- •5.4.3. Розрахунок кількості шлаків
- •5.4.4. Потреба в шамотному бої
- •5.4.5. Надходження в шлаки заліза
- •5.5. Кількість газів і періоду (плавлення й окислювання)
- •5.6. Матеріальний баланс 1-го періоду (плавлення й окислювання)
- •5.7. Відбудовний період плавки
- •5.7.1. Визначення кількості шлаків
- •5.7.2. Розкислення стали
- •5.8. Матеріальний баланс 2-го періоду
- •5.9. Матеріальний баланс плавки
- •6 Визначення геометричних параметрів, вибір футерівки, розрахунок енергетичних параметрів дугової сталеплавильної печі
- •6.1. Призначення та характеристика дугових сталеплавильних печей
- •6.2. Визначення основних геометричних параметрів робочого простору дугової печі
- •6.2.1. Структура робочого простору
- •6.2.2. Форма, розміри і об'єм ванни
- •6.2.3. Форма і розміри плавильного простору
- •Таким чином, обєм завалки складе
- •Якщо VвпVз, то розрахунки виконані вірно, якщо ж ні – потрібно повернутися до попередніх розрахунків і знову провести необхідні дії.
- •6.2.4. Діаметр розпаду електродів
- •6.3. Футерівка дугової печі та основні габаритні параметри печі
- •6.3.1. Футерівка подини та укосів
- •6.3.2. Футерівка стін
- •6.3.3. Склепіння
- •Висота центральної частини склепіння над рівнем укосів складає
- •6.4. Порівняння конструктивно-розрахункових параметрів проектованої печі з даними промислових агрегатів
- •Характеристика робочого простору дугових сталеплавильних печей
- •6.5. Розрахунок енергетичних параметрів дугової сталеплавильної печі
- •6.5.1. Розрахунок теплових втрат
- •6.5.2. Розрахунок потужності пічного трансформатора
- •6.5.3. Визначення ступенів вторинної напруги , номінального струму і діаметру електродів
- •6.5.4. Порівняння вибраних енергетичних параметрів з параметрами діючих печей
- •7 Правила оформлення пояснювальної записки
- •«Основи теорії плавки»
5.7.2. Розкислення стали
Розкислення стали здійснюється феромарганцем і феросиліцієм у печі й у ковші алюмінієм. Розрахунок ведемо на 96,971 кг металу (вміст металу до початку розкислення).
Розрахунок ведемо по формулі:
,
де: Х – необхідна кількість феросплавів, кг; а – кількість розкисляючого елемента (кінцевий вміст мінус вміст його в металі, перед присадкою),%; b – вміст розкисляючого елемента в розкислювателі, %; с– частка засвоєння розкисляючого елемента; Т – маса металу, кг.
Приймаємо зміст Mn и Si в металле: 0,55 % Mn и 0,30 % Si відповідно. До кінця окисного періоду метал містив 0,120 % Mn и 0,0 % Si.
Необхідно
додати феромарганцю:
Феромарганець вносить, кг:
С |
0,610·6,0/100=0,037 |
Mn |
0,610·72/100=0,439 |
Si |
0,610·2,0/100=0,012 |
Fe |
0,610·19,95/100=0,122 |
Разом |
0,610 |
Вигорає Mn: 0,439-0,429=0,010 кг, залишається Mn – 0,429 (приймається).
Потрібно О2 : 0,010∙16/55=0,003 кг.
Вийде MnO: 0,010+0,030=0,013 кг.
Необхідно додати феросиліцію:
.
Феросиліцій внесе, кг:
С |
1,054·1,0/100=0,011 |
Mn |
1,054·1,0/100=0,011 |
Si |
1,054·46,0/100=0,485 |
Fe |
1,054·51,92/100=0,547 |
Разом |
1,054 |
Вигорає Si: 0,485-0,300=0,185 кг, залишається Si: 0,30 кг.
Потрібно О2: 0,185·32/28=0,211 кг.
Вийде SiO2: 0,185+0,211=0,396 кг.
Витрата алюмінію, при залишковому змісті його в металі 0,040 % і засвоєнні 30 %, складе:
,
або 1,32 кг на тонну сталі.
Приймаємо витрату алюмінію 1,3 кг на тонну сталі.
Алюміній внесе, кг
Al – 0,132∙98/100=0,129 ;
Fe – 0,132·2/100=0,003.
Потрібно кисню, кг 0,129∙48/54=0,111 кг.
Вийде Al2O3: 0,129+0,111=0,240 кг.
Потрібно всього О2: 0,003+0,211+0,111=0,325 кг.
Отримано окислів 0,013+0,396+0,240=0,649 кг.
Перехід у сталь із раскислителей:
0,600+0,869+0,040=1,509 кг,
де: 0,603; 0,869 и 0,40 – кількість раскислителей за винятком вигару раскисляющих елементів:
-феромарганец 0,610-0,10=0,600 кг;
-феросиліцій 1,054-0,185=0,869 кг;
-алюміній 0.04·100/100=0,040 кг.
Вихід сталі після розкислення:
96,971+1,509=98,480 кг.
Кількість Н2О, внесене вапном шлакової суміші
1,524∙0,2/100=0,003 кг.
Кількість СО2, внесене вапном і плавиковим шпатом шлакової суміші:
1,524∙0,2/100+0,352∙0,3/100=0,004 кг.
Фтористий кальцій шлакової суміші на 50 % реагує с SiO2 по реакції:
2CaF2+SiO2=SiF4+2CaO.
Фтористий кремній SiF4 вигоряє.
Для утворення SiF4 потрібно кремнезему:
Утвориться:
SiF4
CaO
Кількість кінцевих шлаків: 3,333-0,117+0,649=3,865 кг (за прийнятою технологією)
Витрачається графитизированных електродів (за прийнятою технологією):
0,7∙0,2=0,14 кг або С →0,14∙0,99=0,139 кг.
Утвориться СО: 0,139∙28/12=0,324 кг.
Потрібно О2: 0,324-0,139=0,185 кг.
Усього утвориться газів: CO+H2O+CO2+SiF4=0,324+0,003+0,004+0,117=0,448 кг.
Усього О2: 0,325+0,185=0,510 кг,
де: 0,325 – кисень на розкислення металу,кг; 0,185 – необхідна кількість кисню на окислювання електродів, кг.