
- •Курсовой проект. «Расчет материального и теплового баланса Кислородно-конвертерной плавки»
- •Задание на расчет
- •Химический состав чугуна и стали
- •Химический состав ферросплавов
- •Расход и состав других материалов плавки
- •Количество примесей, удаляющихся из 100 кг чугуна к концу продувки (в кг)
- •Количество кислорода, необходимое для окисления примесей, и количество образующихся окислов
- •Переходит в шлак и уходит с газами из чугуна и других шихтовых материалов (см. Табл. 1.3, 2.1, 3.2)
- •2.1. Расчет количества и состава шлака
- •Вносится известью, в кг
- •Вещества, переходящие в шлак (кроме окислов железа) из различных источников (в кг)
- •Вес и состав конечного шлака
- •2.2. Расчет количества стали, получающейся из 100 кг чугуна
- •Баланс металла, кг
- •2.3. Расчет состава и количества отходящего из конвертера газа
- •Общая масса и состав конвертерных газов
- •Материальный баланс плавки до раскисления стали
- •3. Тепловой баланс конвертерной плавки
- •3.1. Приход тепла
- •3.1.1. Теплота жидкого чугуна
- •3.1.2. Теплота окисления примесей
- •Теплота окисления примесей
- •3.1.3. Теплота шлакообразования
- •Теплота шлакообразования
- •3.2.4. Теплота стали, остающейся в виде корольков в шлаке
- •Тепловой баланс плавки без теплопотерь
- •4. Расчет основных размеров конвертера
- •4.1. Расчет размеров внутренней полости конвертера
- •4.2. Конструирование огнеупорной футеровки цилиндрической части конвертера
- •5. Расчет теплопотерь конвертера и уточнение теплового баланса
- •5.1. Теплопотери через стенки конвертера
- •5.2. Теплопотери излучением через горловину конвертера
- •5.3. Расход тепла на охлаждение кислородной фурмы
- •Уточненный тепловой баланс конвертерной плавки
- •6. Расчет количества охладителей
- •7. Раскисление стали
- •Химический состав используемых ферросплавов
- •Угар элементов из раскислителей, %
- •Расчет количества элементов (в кг), вносимых раскислителями
- •Количество кислорода, необходимое для окисления элементов ферросплавов
- •Материальный баланс после раскисления стали
- •8. Расчет технических показателей процесса
- •8.1. Определение производительности конвертера
- •8.2. Определение расходных коэффициентов
- •9. Выводы
- •9. Список литературы.
Расчет количества элементов (в кг), вносимых раскислителями
Наименование элемента |
Mn |
Si |
C |
Р |
Al |
Fe |
|
0,36 кг FeMn вносят |
0,27 |
0,007 |
0,007 |
0,0012 |
- |
0,074 |
0,36 |
Из них выгорят |
0,037 |
0,00035 |
0 |
|
|
0 |
0,041 |
Из них остается в стали |
0,233 |
0,0066 |
0,007 |
0,0012 |
|
0,074 |
0,322 |
0,09кг Al вносят |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,09 |
0 |
0,09 |
Из них выгорят |
|
0 |
0 |
0 |
0,022 |
0 |
0,022 |
Из них остается в стали |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.068 |
0 |
0.068 |
Всего выгорит |
0,037 |
0,00035 |
0 |
0 |
0,022 |
0 |
0,059 |
Всего остается в стали |
0,233 |
0,0066 |
0,007 |
0,0012 |
0.068 |
0,074 |
0,389 |
Таблица 7.4
Количество кислорода, необходимое для окисления элементов ферросплавов
Окисляется, кг |
Требуется, кг |
Образуется, кг |
0,037 (Mn) |
|
0,047 (MnO) |
0,00035 (Si) |
|
0,00075 (SiO2) |
0,022 (Al) |
|
0,042 (Al2O3) |
Итого |
0,0304 0,09 |
Образующиеся окислы в количестве 0,09 (MnO + SiO2 + Al2O3) переходят в шлак. На взаимодействие с элементами ферросплавов расходуется 0,039 кг кислорода, растворенного в стали, а 0,0304 – 0,029= 0,0014 кг берется из атмосферы.
Переходит из FeMn Переходит из Al Уходит кислорода |
+ 104,6 + 0,322 + 0,068 – 0,029 |
Итого: |
104,96 |
В начале расчета раскисления мы предположили, что после раскисления вес стали увеличивается до 104,96кг. При значительном расхождении заданного веса стали после раскисления с действительным, необходимо сделать перерасчет, задавая новую величину более близкой к действительной (см. табл. 7.5).
Расчет конечного анализа, в %:
[C] = (0,2 + 0,0066) / 1,0496 = 0,197;
[Si] = 0,002 / 1,0496 = 0,002;
[Mn] = (0,077 + 0,233) / 1,0496 = 0,29;
[S] = 0,021 / 1,0496 = 0,02;
[O] = 0,029 / 1,0496 = 0,03;
[P] = (0,007+ 0,0012) / 1,0496 = 0,008;
[Al] = 0.054 / 1,0496 =0,05;
Таблица 7.5