4.2.5 Определение количества и состава отходящих газов

Отходящие газы формируются за счет компонентов дутья, металлошихты и шлакообразующих материалов, в процессе окислительного рафинирования, не усвоившихся металлической ванной и не перешедших в шлак:

_{При окислении углерода, содержащегося в чугуне и металломе, образуются СО и СО2}

Примем, что азот, поступающий в конвертер с техническим кислородом, полностью не усваивается ванной, а кислород усваивается в пределах, установленных коэффициентом использования кислорода. Тогда:

Объем каждого из компонентов отходящих газов определяют по соотношению:

где - масса - го компонента отходящих газов, кг/100 кг шихты; - масса 1 киломоля - го компонента, кг/моль.

V_CO=7,511/28·22,4=6,009л

V_CO2=1,61/44·22,4=0,82л

V_N2=0,037/28·22,4=0,03л

V_O2=0,51/32·22,4=0,357л

Суммирование значений позволяет определить количество отходящих газов (м³). По результатам расчета можно также определить состав конвертерного газа, % об.:

= 6,009+0,82+0,03+0,357 = 7,216л

{x}СО	{x}СО2	{x}N2	{x}O2
0,833	0,114	0,004	0,049

4.2.6 Составление материального баланса

Результаты расчетов, выполненных в пунктах 4.2.1 – 4.2.5 следует внести в таблицу пункта 4.3. для составления материального баланса.

4.3 Расчет расхода раскислителей и легирующих

Механические, технологические и потребительские свойства стали, во многом определяются ее химическим составом. Сопоставление химического состава полученного в результате конвертерной операции полупродукта и заданной марки стали по ГОСТ, указывает на необходимость увеличения концентрации отдельных составляющих, что на практике обеспечивается проведением операции легирования. Одновременно с легированием жидкого металла осуществляют его раскисление с целью снижения содержания кислорода в расплаве. Обе указанные операции, как правило, совмещают по времени с выпуском плавки из сталеплавильного агрегата в ковш.

Материальный баланс конвертерной плавки

Приход			Расход
Статья	кг/100 кг	%	Статья	кг/100 кг	%
Чугун	78	70,251	Полупродукт	92,972	83,917
Металлолом	22	19,814	Шлак	6,456	5,827
Известь	3,42	3,08	Конвертерный газ	9,668	8,726
Футеровка	0,3	0,27	Потери металла - с пылью - с корольками	1,5 0,194	1,354 0,175
Технический кислород	7,311	6,585
Итого	111,031	100	Итого	110,79	100

Для раскисления и легирования жидкого металла марганцем, кремнием, хромом используют присадки ферросплавов – ферромарганца, ферросилиция, феррохрома. Химический состав ферросплавов, которые при необходимости следует использовать в данной работе, приведен в Приложении 7. Для повышения содержания углерода в металле проводят науглероживание – присадку углеродсодержащих материалов. В настоящей работе с этой целью следует использовать коксик (Приложение 4). Расчет расхода присаживаемых в ковш материалов ведется на 100 кг металлошихты.

Количество вводимых в расплав раскислителей и легирующих материалов рассчитывается по уравнению:

где , , - содержание легирующего элемента соответственно в готовой стали (среднемарочное), в полупродукте и составе присадки, %; - коэффициент усвоения легирующего элемента, доли ед.; - масса полупродукта, кг/100 кг шихты.

Величина зависит от химического сродства элементов к кислороду, способа ввода присадок в сталь. При раскислении и легировании ферромарганцем, ферросилицием и феррохромом в ковше величину можно выбрать в диапазонах, соответственно:

0,80 – 0,85; 0,70 – 0,75; 0,85 – 0,90. При науглероживании стали в ковше коксиком коэффициент усвоения углерода следует принять равным 0,5 – 0,7.