1.8 Попередній розрахунок кількості газу

Приймаємо, що 80% вуглецю окислюється до СО, а 20% до СО_2. В процесі продування окислюється наступна кількість вуглецю:

3,255 – 0,19 = 3,065 кг

Тоді кількість утворюваного СО:

3,065 · 28/12 · 0,8 = 5,721 кг

Тоді кількість утворюваного СО₂:

3,065 · 44/12 · 0,2 = 2,248 кг

Кількість сірчистого газу SО₂ визначаємо з допущення, що 5% сірки окислюється з утворенням газоподібного оксиду:

0,05 · 0,038 · (64/32) = 0,004 кг

Кількість вологи згідно додатку А одержуємо = 0,064 кг

1.9 Розрахунок пригідного металу

Вихід рідкої сталі визначаємо її балансом:

а) прихід:

1) маса металевої шихти (чавуну та брухту): = 100 кг;

2) маса заліза, відновленого з оксидів (1.25):

, кг (1.25)

де , - кількість оксидів заліза, що вносяться, кг;

Згідно додатку А отримуємо: = 0,2992 кг; = 0,8756 кг;

0,846 кг

б) витрати:

1) вага металу, що окислюється (що перейшла в шлак у вигляді оксидів). Раніше прийнято (FeO) = 12%, (Fе₂О₃) = 6%. Знаючи масу всього шлаку, можна знайти масу оксидів в ньому:

0,12 · 12,61 = 1,513 кг

0,06 · 12,61 = 0,757 кг

Такій кількості оксидів відповідає наступна маса заліза, що окислюється:

1,706 кг

2) маса видалених домішок (1.26):

(1.26)

де - сумарна маса видалених домішок, кг;

Δ[E] - кількість елементу окислюється впродовж продування, кг.

Δ[S]= Δ[S]ших- Δ[S]гот = 0,038-0,025=0,013 кг

Раніше знайдені маси всіх елементів, тоді:

4,253 кг

3) маса металу в шлаку, що втрачається у вигляді корольків (приймаємо 3% від маси шлаку):

0,378 кг

4) маса металу, що втрачається з викидами (приймаємо 2%) складе 2 кг

5) втрати металу з пилом (чад) – формула (1.27):

(1.27)

де - втрати металу з пилом, кг;

- об'єм газів (чаду), м³;

- вміст заліза в пилу, %;

- концентрація пилу в газах, г/м³;

Приймаємо = 75%; = 100 г/м³;

- об'єм газів знаходимо по формулі (1.28):

(1.28)

де - об'єм чаду, м³;

- кількості відповідних газів, що виділяються при продувці (розраховані в пункті 1.8), кг.

5,816 м³

Тоді маса заліза, що втрачається з пилом, складе:

0,436 кг

6) вага сміття і окалини скрапу, згідно додатку А отримаємо: = 1,074 кг.

7) маса міксерного шлаку, згідно додатку А складає = 0,6000 кг.

в) баланс:

, кг

де - прихід пригідного металу, кг

= (100+0,846)-(1,706+4,253+0,378+2+0,436+1,074+0,6)

= 90,399 кг

1.10 Залишковий вміст домішок в металі

1.10.1 Марганець

Залишковий вміст марганцю в металі знаходимо по формулі (1.29):

(1.29)

де: - залишковий вміст марганцю в металі, %;

- загальна кількість марганцю, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів (розраховується по формулі 1.30);

, - вихід пригідного металу і уточнена кількість шлаку відповідно, кг;

- константа рівноваги реакції окислення марганцю (розраховується по формулі 1.30);

- вміст FeO в шлаку, %.

Загальну кількість марганцю, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів, можна розрахувати по формулі (1.30):

(1.30)

де - загальна кількість марганцю, кг;

- кількість марганцю, що вноситься металевою шихтою (пункт 1.6), кг;

- кількість MnO, що вноситься іншими матеріалами (додаток А), кг.

(1.30)

де - константа рівноваги реакції окислення марганцю;

- температура металу в кінці продування, ˚К.

Вже відомо: = 0,557 кг; (FeO) = 12%; = 90,399 кг; = 12,61 кг. Згідно додатку А маємо: = 0,0483 кг. = + 273 = 1620 + 273 = 1893˚К.

0,561 кг

1,7

Тоді:

0,194%

1.10.2 Фосфор

Залишковий вміст фосфору в металі знаходимо по формулі (1.31):

(1.31)

де: - залишковий вміст фосфору в металі, %;

- загальна кількість фосфору, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів (розраховується по формулі 1.32);

, - вихід пригідного металу і уточнена кількість шлаку відповідно, кг (пункти 1.7 );

- коефіцієнт розподілу фосфору.

(1.32)

де - загальна кількість фосфору, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів, кг;

- кількість фосфору, що вноситься металевою шихтою (пункт 1.6), кг;

- кількість Р₂О₅, що вноситься іншими матеріалами, кг.

Вже відомо: = 0,086 кг; = 90,399 кг; = 12,61 кг; = 60.

Згідно додатку А маємо: = 0,0016 кг.

Тоді:

0,087 кг

0,021%

1.10.3 Сірка

Залишковий вміст сірки в металі знаходимо по формулі (1.33):

(1.33)

де - залишковий вміст сірки в металі, %;

- загальна кількість сірки, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів (розраховується по формулі 1.34);

, - вихід пригідного металу і уточнена кількість шлаку відповідно, кг (пункти 1.7 і 1.8);

- коефіцієнт розподілу сірки.

(1.34)

де - загальна кількість сірки, що вноситься всіма видами шихтових матеріалів, кг;

- кількість сірки, що вноситься металевою шихтою (пункт 1.6), кг;

- кількість сірки, що вноситься іншими матеріалами, кг;

- кількість сірки, перехідне в газову фазу, кг.

Вже відомо: = 0,038 кг; = 0,002 кг; = 90,399 кг; = 12,61 кг; = 6. Згідно додатку А маємо: = 0,0031 кг.

Тоді:

0,039 кг

0,023%