
- •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.
Переходит в шлак и уходит с газами из чугуна и других шихтовых материалов (см. Табл. 1.3, 2.1, 3.2)
|
SiO2 |
Al2O3 |
FeO |
Fe2O3 |
MnO |
CaO |
CaCO3 |
MgO |
CaF2 |
P2O5 |
S |
CO |
CO2 |
H2O |
Сумма |
Из чугуна |
0.638 |
– |
– |
1,43 1 |
0.288 |
– |
|
– |
– |
0,228 |
0,029 |
8.82 |
1,54 |
– |
12.97 |
Из 0,25 кг рабочего слоя |
0,01 |
0,00 |
– |
0,01 |
– |
0,13 |
|
0,10 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,25 |
Из 2,0 кг руды данной в завалку |
0,10 |
0,04 |
0,06 |
1,76 |
0,00 |
0,02 |
|
0,00 |
– |
0,00 |
– |
– |
– |
0,02 |
2,00 |
Из 1,0 кг Плавиковый шпат |
0.03 |
|
|
|
|
|
0.038 |
|
0.93 |
|
0,002 |
|
|
|
1,00 |
Итого |
0.778 |
0.04 |
0.06 |
3.2 |
0.288 |
0.15 |
0.038 |
0.10 |
0.93 |
0.228 |
0.031 |
8.82 |
1.54 |
0.02 |
16.223 |
1 Количество Fe2O3, уходящее с газами.
2.1. Расчет количества и состава шлака
Способность шлака экстрагировать из металла серу и фосфор практически зависит от отношения CaO / (SiO2 + P2O5) (основность) шлака. Величина этого отношения в конечном шлаке при переделе малофосфористых чугунов (типа мартеновских) при обычных требованиях к концентрации серы и фосфора в стали колеблется в пределах 2,5–3,5. В данном расчете основность конечного шлака принята равной 3
Для обеспечения такой основности в шлаке должно быть (см. табл. 2.3).
(0.778+ 0.228) · 3 = 3.048 кг CaO.
В шлаке имеется 0,15 кг СаО. Значит, нужно ввести
3.048 – 0,15 = 2.898 кг СаО.
В составе извести имеется 90,0 % СаО и 3,0 % SiO2. После связывания в силикат находящейся в извести SiO2 оказывается свободной СаО:
90,0 – 3 · 3 = 81 %.
Следовательно, чтобы ввести в шлак 2.898 кг СаО нужно загрузить извести (табл. 2.4):
2.898 / 0,81 = 3.57кг.
Таблица 2.4
Вносится известью, в кг
SiO2 |
Al2O3 |
FeO |
Fe2O3 |
MnO |
CaO |
MgO |
P2O5 |
S |
CO2 |
H2O |
Сумма |
0,106 |
0,104 |
– |
– |
– |
3.212 |
0.07 |
– |
0,0035 |
0,106 |
– |
3.57 |
Рассчитанное количество извести обеспечит необходимую основность только в том случае, если все количество СаО растворяется в шлаке, образуя гомогенный расплав. Так как часть извести (мелочь) выдувается при загрузке, то приходится загружать извести несколько больше расчетного количества. Согласно практическим данным указанные потери извести принимаем равными 25 % от расчетного количества. Следовательно, в конвертер необходимо загрузить 3.57· 1,25 = 4.46 кг извести (см. табл. 2.5).
Таблица 2.5