
- •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»
5.4.3. Розрахунок кількості шлаків
Підлягає видаленню з металу 0,006 фосфору. Для видалення фосфору при наростаючій температурі необхідно підтримувати основность шлаків у межах 2,5-3,0 й обновляти його. З огляду на це, приймаємо середній зміст у шлаках, що наводить знову, рівним 0,5%. Тоді вага шлаків, необхідного для видалення фосфору буде дорівнює:
де: 0,006 кг – кількість фосфору, що підлягає видалення з металу (табл. 16).
З огляду на, що окисні шлаки віддаляється з печі не повністю, а на 70 %, вага шлаків до кінця окисного періоду буде дорівнює:
2,748+5,011∙0,3=4,251 кг,
де: 5,011 - вага шлаків у період плавлення (табл. 15).
Для
наведення шлаків основностью
=3
необхідно внести Х
кг вапна. Визначимо Х.
Відомо,
що
[2], що у ваговій кількості становить:
,
кг
Визначимо кількість кожного компонента.
Окис кальцію вноситься:
- шлаками періоду плавлення 2,329·0,3=0,699 кг (табл. 15);
- зводом 0,07·2/100=0,001 кг (табл. 11, п.5.3.3);
- подиною й стінками 0,45·3,5/100=0,015 кг (табл.11, п.5.3.3);
- вапном (92/100) Х (табл.11, п.5.3.3).
Усього вноситься окису кальцію 0,699+0,001+0,015+0,92Х =0,715+0,92Х
Окис магнію вноситься:
- шлаками періоду плавлення 0,695·0,3=0,209 кг;
- зводом 0,07·66/100=0,046 кг;
- подиною й стінками 0,45·90,25/100=0,406 кг;
- вапном (3,3/100)Х.
Усього вноситься окису магнію 0,209+0,046+0,406+0,033Х=0,661+0,033Х
Закис
марганцю
вноситься:
- шлаками періоду плавлення 0,298·0,3=0,089 кг;
- марганцем, що окисляється, з металу (табл. 16) 0,106·71/55=0,137 кг.
Усього вноситься закису марганцю 0,089+0,137=0,226 кг.
З огляду на те, що сума , и повинна дорівнювати 3,257кг, становимо рівняння
0,715+0,92Х+0,661+0,033Х+0,226=3,257
кг
Звідки: 0,953Х=1,655 або буде потрібно вапна Х=1,737 кг.
5.4.4. Потреба в шамотному бої
Шамотний бій вносить , який надає гарну рідкоплинність шлакам. Кремнезем вноситься:
- шлаками періоду плавлення (табл.15) 0,919·0,3=0,276 кг;
- кремнієм, що окисляється, з металу 0,089·60/28=0,191 кг (табл. 16);
- склепінням 0,07·6,5/100=0,004 кг;
- подиною й стінками 0,45·3,45/100=0,015 кг;
- вапном 1,737·2,5/100=0,043 кг.
Усього вноситися :
- окислюванням кремнію, зводом, подиною й вапном у кількості:
0,276+0,191+0,004+0,015+0,043=0,529 кг.
Потрібно SiO2 для одержання основності 3:
;
;
(0,715+0,92∙1,737):3=0,771 кг
Потрібно шамотного бою: (0,771-0,529):0,62=0,390 кг.
5.4.5. Надходження в шлаки заліза
Железо в шлаке находится в виде. и
Джерела надходження: |
|||
- зі шлаків періоду плавлення |
=0,302∙0,3=0,091 кг =0.133∙0.3=0.040 кг |
||
- зі склепіння |
=0,07∙0,115=0,008 кг |
||
- з подини |
=0.45∙0,02=0.009 кг |
||
- з вапна |
=1,737∙0,006=0,010 кг |
||
- із шамотного бою |
=0,390∙0,02=0,008 кг |
||
Разом: |
=0,091 кг |
=0.075 кг |
У шлаку втримуються 10,607 % і 3,929 %
4,251∙10,607/100=0,451 кг ;
4,251∙3,929/100=0,167 кг .
Дані про вагову кількість шлаків і його хімічному складі представлені в табл. 17. Для підвищення окисленности шлаків потрібно:
- заліза:(0,451-0,091)·56/72+(0,167-0,075)·112/160=0,280+0,172=0,452 кг;
-
кисню: :(0,451-0,091)- (0,451-0,091)·56/72+(0,167-0,075)-
(0,167-0,075)·112/160=0,08+0,074=0,154 кг, (
Залишиться
заліза
:
97,026-0,063-0,452=96,511 кг,
де: 97,026 кг– кількість до моменту розплавлювання, (п.5.3.2); 0,062 кг – необхідна кількість на утворення у металі (п.5.4.2); 0,452кг – кількість необхідне для підвищення окисленності шлаків (п.5.4.5).