4.2 Материальный баланс конвертерной операции
Материальный баланс плавки в кислородном конвертере состоит из двух частей: приходной и расходной. Приходная часть материального баланса включает в себя расходы всех материалов, поступивших в конвертер, в том числе: жидкого чугуна, металлолома, извести, технического кислорода. В расходной части материального баланса приведены продукты плавки: полупродукт, конвертерный шлак, отходящие газы, а также потери металла с пылью и корольками.
Состав извести:
CaO |
SiO2 |
95 |
5 |
Состав футеровки:
CaO |
MgO |
7 |
93 |
Расход футеровки - 0,3 кг/100 кг металлошихты
Загрязненность лома 100 % SiO2
Загрязненность принимается 1 - 3% от массы
металлолома, выберем 2 % , следовательно
загрязненность равна
кг
4.2.1 Определение расхода извести
Присадки извести в конвертер как при
загрузке шихтовых материалов, так и в
процессе продувки ванны кислородом,
производятся с целью наведения
высокоосновного шлака, обеспечивающего
удаление из металла вредных примесей:
и
.
Основность шлака
характеризует его способность к
рафинированию стали. Оптимальной
величиной основности в кислородно-конвертерном
процессе является
3,0 – 3,5. Для определения расхода извести используем уравнение основности.
В=3,3
Пусть источниками
в конвертерном шлаке являются: известь
и футеровка сталеплавильного агрегата.
Массу
,
поступающего в шлак, можно рассчитать
следующим образом:
где
,
-
содержание оксида кальция в извести и
футеровки, % ;
,
-
расход извести и количество футеровки,
перешедшей в шлак, кг/100 кг шихты.
Диоксид кремния поступает в шлак в
результате окисления кремния, содержащегося
в металлошихте, а также из извести,
загрязнений лома (другими источниками
пренебрежем), то есть массу
в
шлаке определим как:
,
где
- количество окислившегося кремния, %;
,
,
- содержание
в извести, футеровке агрегата и
загрязнениях металлолома, % масс.;
- масса загрязнений (1 – 2 % массы
металлолома, который составляет 25% от
массы шихты);
- масса металлошихты (
=100
кг).
4.2.2 Определение состава и количества конвертерного шлака
Для определения общего количества образующегося шлака и его состава следует составить таблицу.
На первом этапе составления таблицы в
нее записываются массы всех компонентов,
переходящих в шлак из указанных
источников, за исключением оксидов
железа. Суммирование этих величин дает
массу шлака без оксидов железа. Содержание
и
определим по количеству железа в шлаке
(
,
%), которое характеризует окислительную
способность конвертерного шлака и
зависит от его основности (
),
содержания углерода в полупродукте (
,
%) и температуры металла и шлака (
,
оС):
Примем, что 80 % железа, переходящего в шлак, окисляется до и 20 % - до . Тогда содержание оксидов железа (%) составит:
Общее количество шлака рассчитывают
исходя из того, что масса шлака без
оксидов железа соответствует величине
,
а общая масса шлака соответствует 100.
Gшл(без оксидов)=100-17,167-4,769=78,064%