- •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.
Материальный баланс после раскисления стали
Приход |
Масса, кг |
Расход |
Масса, кг |
Чугун Кислород технический Известь Плавиковый шпат Железная руда Футеровка Скрап Ферромарганец Алюминий Кислород из воздуха для окисления ферросплавов |
100,00 7,23 4.46 1,00 2,00 0,25 11,37 0,36 0,09 0,0014
|
Сталь Шлак 7.01 Корольки металла в шлаке Выбросы и вынос металла Газы Fe2O3 в газах Потери извести |
104,94 7,01 0,35 1,00 11,06 1,43 1,37 |
Итого |
127,12 |
Итого |
127,16 |
Приведенный выше угар элементов из раскислителей (см. табл. 7.2) относится к случаю производства спокойной стали (раскисление марганцем). При производстве кипящей стали в ковш вводится только ферромарганец. Поэтому угар марганца в последнем случае будет значительно больше (30–40 %). Окисляется и кремний (примерно в тех же количествах), обычно присутствующий в составе ферромарганца.
8. Расчет технических показателей процесса
8.1. Определение производительности конвертера
Годовая производительность непрерывно работающего конвертера может быть рассчитана следующим образом:
Р =
· G ·
· 365,
где – выход годных слитков (заготовок МНЛЗ); G – вместимость конвертера, т; пл – продолжительность плавки, мин; 1440 – число минут в сутках.
С учетом холодных простоев годовая продолжительность конвертера определяется так:
Р =
· G ·
(365
– 365 ·
),
где п
– количество холодных простоев за один
цикл работы конвертера, сут; Kс
– кампания конвертера, сут; Kс
+ п – цикл
работы конвертера (продолжительность
плавок плюс простоев);
– количество циклов в году; Kс
= п
1440/ пл; Kп
– кампания конвертера (стойкость) в
плавках.
Продолжительность холодных простоев для смены футеровки зависит от вместимости конвертера; для конвертеров вместимостью 50, 100 и 300 т эта продолжительность составляет соответственно 50, 70 и 100 ч. Число рабочих дней в году можно определить иначе: количество простоев конвертеров для смены футеровки в среднем составляет 15÷16 % календарного времени, а для конвертеров вместимостью 250 т и более – 18÷23 %.
Выход годных слитков при разливке в изложницы колеблется в пределах 97,5÷99,5 %, а годных заготовок при непрерывной разливке – 95÷98 %. Здесь речь идет о выходе годных слитков (заготовок) из сталеплавильного цеха. Преимущество способа непрерывной разливки реализуется в прокатном цехе. Продолжительность ремонта конвертеров в данном расчете примем равной 20 % от календарного времени, а выход годных заготовок МНЛЗ – 96 %.
Тогда годовая производительность 450-тонного конвертера составит:
при непрерывной работе
Р = 0,96 · 450 ·
· 365 =1773900 т;
с учетом холодных простоев для смены футеровки конвертера
Р = 0,96 · 300 · · (365 – 365 · 4/20) = 946080 т;
Kс = 600 · 1440/40 = 15 сут;
Хп = 4 сут.
