Визначення вмісту оксидів заліза у кінцевому шлаці
При відносно постійних умовах продувки вміст оксидів заліза у кінцевому шлаці залежить, в основному, від вмісту вуглецю у металі та основності шлаку.
Сумарний вміст оксидів заліза у кінцевому шлаці:
%
Вміст (FeO)к і (Fe2O3)к у кінцевому шлаці визначається із співвідношення цих оксидів у залежності від режиму продувки плавки, основності кінцевого шлаку та вмісту вуглецю у металі наприкінці продувки коливається у межах 1,5…5,0 (частіше 1,8…2,5).
У даному розрахунку це співвідношення прийнято рівним 2,4, тобто:
або
(%FeO)к
= 2,4 ∙ (%Fe2O3)к
Балансове рівняння загальної кількості заліза у кінцевому шлаці, що перераховано на FeO, становить:
або
звідки
%;
%.
Визначення орієнтовного виходу металу наприкінці продувки
Орієнтовний вихід рідкого металу наприкінці продувки (М’мет) визначаємо за формулою:
де М’рід і М’скр – дійсна кількість відповідно чавуну та скрапу, що задаються до конвертера, кг (див. п. 2.1.2); [%С]ших = 3,399; [%Si]ших = 0,639; [%Mn]ших = 0,430; [%P]ших = 0,071 – вміст відповідних елементів у металошихті, % (див. табл. 2.3); [С]зал = 0,38 – прийнятий у розрахунку вміст вуглецю у металі наприкінці продувки, % (див. п. 2.1.1); [%Si]окисл, [%Mn]окисл і [%Р]окисл – відповідно кількість кремнію, марганцю та фосфору, що окислилися за продувку, % (відн.); (Δ%Fe)втр – втрати заліза з димовими газами, викидами і шлаком у вигляді оксидів та корольків, %.
Виходячи з практики киснево-конвертерних процесів, при переробці звичайних чавунів за продувку окислюється увесь кремній (100%), 70…80% марганцю і 85…95% фосфору. Для розрахунку приймаємо [%Si]окисл = 100%, [%Mn]окисл = 75% і [%Р]окисл= 90%.
У зразковому розрахунку приймаємо втрати заліза рівним 4,0%, тобто (Δ%Fe)втр = 4,0%.
%
(кг).
Визначення орієнтовної кількості шлаку
Приблизна кількість шлаку М’шл визначається за рівнянням:
,
де ∑М’ок – кількість шлакоутворювальних оксидів, що утворюються при окисленні домішок металошихти та вносяться шихтовими матеріалами, міксерним шлаком і футеровкою конвертера без оксидів заліза (табл. 2.5); (%FeO)к і (%Fe2O3)к – вміст оксидів заліза у кінцевому шлаці, % (див. п. 2.1.4).
Таблиця 2.5 – Розрахунок кількості шлакоутворювальних оксидів (без оксидів заліза)
Джерело |
Кількість шлакоутворювальних оксидів, кг |
Окислення Si до SiO2 |
|
Окислення Mn до MnO |
|
Окислення P до P2O5 |
|
З руди |
|
З плавикового шпату |
|
З бокситу |
|
З міксерного шлаку |
|
Забруднень скрапу |
|
З вапна |
|
Разом: |
∑М’ок = 9,199 |
Орієнтовна кількість шлаку у даному випадку складає:
кг