12.1.2. Відновний період плавки
У відновний період плавки проводиться визначення необхідної кількості розкислювачів і легуючих добавок.
Позначимо
через
вихід металу відновного періоду плавки:
,
де
– вихід металу першого періоду;
– вага
феромарганцю, вміст марганцю 85%;
– вага
феросиліцію, вміст кремнію 75%;
– вага
ферохрому, вміст хрому 68%;
– вага
коксу, вміст вуглецю 86,5%;
– вага
нікелю, вміст нікелю 99,17%.
.
Тоді:
Після
перетворення одержимо:
Визначення вагової кількості феросплавів:
Загальна витрата розкислювачів і легуючих складає 6,973 кг.
Зразковий хімічний склад шлаків відновного періоду, %
CaO |
CaF2 |
Al2O3 |
SiO2 |
FeO |
50-60 |
5-10 |
2-5 |
15-20 |
до 0,7 |
Коефіцієнт розподілу сірки у відновний період плавки коливається від 25 до 40.
Приймаємо
Тоді
.
Кількість сірки, яку необхідна видалити:
.
Вміст
сірки в добавках:
.
Аналогічно:
Разом: 0,003657 кг.
Тоді
Необхідна кількість шлаку при вмісті (CaO) 55%:
.
Необхідна
кількість вапна в шлаку:
,
де 92 – вміст CaO у вапні.
.
Задаємося складом шлакової суміші: вапно – 60%; плавиковий шпат – 15%;
шамотний бій – 25%.
Вага
плавикового шпату:
.
Вага
шамотного
бою:
.
Уточнена кількість і склад шлаку відновного періоду плавки приведені в таблиці 12.10.
Основність шлаку відновного періоду плавки коливається від 2,5 до 3,5.
Основність
шлаку відновного періоду:
.
Розрахунок розкислювачів
Вноситься закису заліза:
Металом першого періоду – 0,151875 кг.
Шлаком
першого періоду:
.
Вноситься
:
Вапном
.
Плавиковим
шпатом
.
Магнезитом
.
Таблиця 12.10. Уточнений розрахунок кількості та складу шлаку відновного періоду плавки
|
Джерело надходження |
|||||||||
Вапно |
Плавиковий шпат |
Магнезит |
Шамотний бій |
Метал 1-го періоду |
Шлак 1-го періоду |
Феросплави |
Усього, кг |
Усього, % |
||
Витрати, кг |
2,075 |
0,51875 |
0,3 |
0,86458 |
100,02942 |
0,609201 |
6,973 |
|
|
|
Компоненти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
92 |
0,4 |
3,5 |
0,7 |
|
48,798 |
|
|
52,877 |
кг |
1,909 |
0,0021 |
0,0105 |
0,0061 |
|
0,2973 |
|
2,225 |
|
|
|
% |
2,5 |
3,1 |
3,45 |
62 |
|
18,834 |
|
|
17,327 |
кг |
0,0519 |
0,0161 |
0,0104 |
0,536 |
|
0,1147 |
|
0,7291 |
|
|
|
% |
0,1 |
0,2 |
|
|
0,028 |
|
|
|
0,827 |
кг |
0,0021 |
0,001 |
|
|
0,028 |
|
0,0037 |
0,0348 |
|
|
|
% |
1 |
0,2 |
0,1 |
35 |
|
3,272 |
|
|
8,189 |
кг |
0,0208 |
0,001 |
0,0003 |
0,3026 |
|
0,0199 |
|
0,3446 |
|
|
|
% |
|
95 |
|
|
|
|
|
|
11,711 |
кг |
|
0,4928 |
|
|
|
|
|
0,4928 |
|
|
|
% |
3,3 |
|
90,25 |
0,3 |
|
6,509 |
|
|
9,0696 |
кг |
0,0685 |
|
0,2708 |
0,0026 |
|
0,0397 |
|
0,3816 |
|
|
Усього, кг |
2,0523 |
0,513 |
0,292 |
0,8473 |
0,028 |
0,4716 |
0,0037 |
4,2079 |
100 |
|
Шамотом
.
Перерахунок
на
.
Кількість FeO, що залишається в металі і шлаку:
Приймаємо
.
Звідси
.
FeO шлаку
II
періоду
.
Відновиться (FeO):
.
Витрата
вуглецю для відновлення:
.
Одержано
газоподібних продуктів реакції:
(таблиця
12.11).
Таблиця 12.11. Матеріальний баланс відновного періоду плавки
Внесено, кг |
|
Отримано, кг |
|
Металлу першого періоду |
100,02942 |
Металу другого періоду |
107,0025 |
Шлаку першого періоду |
0,609201 |
Шлаку другого періоду |
4,2079 |
Вапна |
2,075 |
Газів |
0,10649 |
Плавикового шпата |
0,51875 |
|
|
Шамотного боя |
0,86458 |
|
|
Коксу |
0,093 |
|
|
Магнезиту |
0,3 |
|
|
Феросиліцію |
0,3852 |
|
|
Феромарганцю |
0,4906 |
|
|
Ферохрому |
2,2817 |
|
|
Нікелю |
3,7225 |
|
|
Усього |
111,369951 |
Усього |
111,31689 |
Нев'язкість:
.
Остаточно розкислювання металу проводиться алюмінієм в кількості 0,7–1,5 кг/т. Алюміній присаджується або в піч перед випуском плавки, або під час випуску плавки в ківш. Допускається присадка алюмінію в ківш перед випуском плавки. Хімічний склад розкісників та легуючих приведений у таблиці 12.12.
Таблиця 12.12. Хімічний склад розкісників та легуючих,%
Марка |
С |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
S |
P |
ФС75 |
– |
75 |
0,4 |
0,4 |
– |
0,02 |
0,05 |
ФМн0,5 |
0,5 |
2,0 |
85 |
– |
– |
0,03 |
0,3 |
ФХ001А |
0,01 |
0,8 |
– |
68 |
– |
0,02 |
0,02 |
Н2 |
0,1 |
0,3 |
– |
– |
99,17 |
0,03 |
– |
Перевірка хімічного складу металу представлена у таблиці 12.13.
Таблиця 12.13. Перевірка хімічного складу металу
Джерело находження |
кг |
Вміст елементів, % |
||||||
С |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
P |
S |
||
Метал 1-го періоду |
100,02942 |
0,07479 |
0,06076 |
– |
– |
– |
0,00958 |
0,02618 |
|
0,3852 |
– |
0,00144 |
0,26999 |
0,00144 |
– |
0,00018 |
0,00007 |
|
0,4906 |
0,00229* |
0,38972 |
0,00092 |
– |
– |
0,00138 |
0,00014 |
|
2,2817 |
0,00021 |
– |
0,01706 |
1,45002 |
– |
0,00043 |
0,00043 |
|
3,7225 |
0,00348 |
– |
0,01044 |
– |
3,45002 |
– |
0,00104 |
Кокс |
0,093 |
0,04510*** |
– |
– |
– |
– |
– |
0,00173** |
Переходить до шлаку |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
0,01562 |
Склад металу згідно ДЕСТу |
– |
0,09-0,15 |
0,3-0,6 |
0,17-0,37 |
1,25-1,65 |
3,25-3,65 |
0,025 |
0,025 |
Прийнято для розрахунку |
– |
0,12 |
0,45 |
0,27 |
1,45 |
3,45 |
0,015 |
0,015 |
Отримано |
107,0025 |
0,12587 |
0,45192 |
0,29841 |
1,45146 |
3,45002 |
0,01157 |
0,01397 |
Примітка: * -
,
де 0,5 % – вміст вуглецю в ФМн0,5.
** -
.
*** -
.