- •2 Розрахунок матеріального і теплового балансів киснево – конверторної плавки
- •2.1 Хімічний склад металічної шихти
- •2.2 Склад неметалічної частини шихти і футерівки
- •2.3 Склад готової сталі ст3 (гост 380-80)
- •2.4 Кількість елементів, що вноситься металічною частиною
- •2.5 Кількість і склад шлаку, використовуючи дані, отримані на
- •2.6 Витрати вапна
- •2.7 Складові шлаку
- •2.13 Склад і кількість газів, що відходять
- •2.14 Кількість і склад газу, що відходить
- •2.15 Матеріальний баланс плавки
- •2.16 Розкислення сталі
- •2.17 Розрахунок теплового балансу
2.7 Складові шлаку
2.7.1 Вноситься кремнезему вапном, кг:
4,8161 . 0,018 = 0,0867
2.7.2 Вноситься оксиду кальцію вапном, кг:
4,8161 . 0,86 = 4,1418
2.7.3 Вноситься оксиду магнію, кг:
а) вапном 4,8161 . 0,02 = 0,0963
б) футерівкою 0,3 . 0,7 = 0,21
2.7.4 Вноситься глиноземом, кг:
а) вапном 4,8161 . 0,017 = 0,0819
б) плавиковим шпатом 0,3 . 0,01 = 0,003
в) футерівкою 0,3 . 0,03 = 0,009
2.7.5 Вноситься оксидів хрому футерівкою, кг:
0,3 . 0,12 = 0,036
2.7.6 Вносится оксидов марганца металлической частью шихты, кг:
0,48 . 0,8 . 71/55 = 0,4957
2.7.7 Вносится оксидов фосфора металлической частью шихты, кг:
0,057 . 0,9 . 142/62 = 0,1175
2.7.8 Вносится оксидов железа футеровкой, кг:
0,3 . 0,08 = 0,024
2.7.9 Вносится СаF2 плавиковым шпатом, кг:
0,3 . 0,795 = 0,2385
2.7.10 Визначаємо склад шлаку
Таблиця 2.5 - Складові шлаку
|
Кількість оксидів, кг |
||||||||||
Джерела шлаку |
SiO2 |
CaO |
MgO |
Al2O3 |
Cr2O3 |
S |
MnO |
P2O5 |
Fe2O3 |
CaF2
|
Всього |
Металічна шихта |
1,2643 |
- |
- |
- |
- |
0,024 |
0,4957 |
0,1175 |
- |
- |
1,9015 |
Вапно |
0,0867 |
4,1418 |
0,0963 |
0,0819 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4,4067 |
Плавиковий шпат |
0,015 |
0,024 |
- |
0,003 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,2385 |
0,2805 |
Футерівка |
0,015 |
0,006 |
0,21 |
0,009 |
0,036 |
- |
- |
- |
0,024 |
- |
0,300 |
Всього |
1,381 |
4,1718 |
0,3063 |
0,0939 |
0,036 |
0,024 |
0,4957 |
0,1175 |
0,024 |
0,2385 |
6,8887 |
2.7.11 Виходячи з практичних даних приймаємо, що у шлаку міститься 4% Fe2O3 і 12% FeO. Тоді маса шлаку без оксидів заліза складе:
100 – 4 – 12 = 84 %
2.7.12 Маса шлаку разом з оксидами заліза складе, кг:
6,8887 / 0,84 = 8,2008
- в тому числі сумарна кількість оксидів заліза, кг:
8,2008 – 6,8887 = 1,3121
- з них Fe2O3 буде: 1,3121 . 0,25 = 0,3280
де 0,25 – доля Fe2O3 в сумі оксидів заліза
- кількість FeO буде: 1,3121 – 0,3280 = 0,9841
2.7.13 За даними практики приймаємо, що кількість заліза, що залишилася у шлаку у вигляді корольків, втрати з викидами і угар заліза складає 3%, тобто 3,00 кг.
2.7.14 Витрачається заліза на угар з утворенням Fe2O3, кг:
=
(0,328 – 0,024) .
112/160 = 0,2128
2.7.15 Витрачається заліза на угар з утворенням FeO, кг:
= 0,9841
.
56/72 =
0,7654
2.7.16 Втрати заліза у вигляді корольків і викидів складає, кг:
3,0 – 0,2128 – 0,7654 = 2,0218
2.8 Вихід рідкої сталі
Вихід рідкої сталі, з урахуванням 0,20 кг вуглецю і за винятком угару елементів складе, кг:
100 – [(3,20 – 0,20) + 0,59 + 0,48 . 0,8 + 0,057 . 0,9 + 0,047 . 0,5 + 3,0] = 92,9512
2.9 Кількість домішок, що залишилися в металі, кг:
Вуглець – 0,2
Кремній - сліди
Марганець – 0,096
Фосфор - 0,0057
Сірка – 0,0235
2.10 Склад металу
Таблиця 2.6 - Склад металу
Вміст елементів, % |
||||
C |
Si |
Mn |
P |
S |
0,2152 |
сліди |
0,1033 |
0,0061 |
0,0253 |
2.11 Кількість СО2 і СО, що утворюється при окислюванні вуглецю металошихти
На основі практичних даних приймаємо, що 10% С, який вигорів окислюється до СО2 і 90% С – до СО, тоді:
- вигорить вуглецю 3,20 – 0,20 = 3,00 кг
- окислиться до СО2 3,00 . 0,1 = 0,300 кг
- окислиться до СО 3,00 . 0,9 =2,700 кг
- утвориться СО2 0,300 .44/12 = 1,100 кг
- утвориться СО 2,700 . 28/12 = 6,300 кг
2.12 Кількість дуття
2.12.1 Потрібно кисню на окислення заліза до утворення Fe2O3 і FeO, кг:
- для утворення Fe2O3: (пункт 2.7.14)
= (0,328 – 0,024) .
48/160 = 0,0912 кг
- для утворення FeO: (пункт 2.7.15)
= 0,9841 .
16/72 = 0,2187 кг
2.12.2 Потрібно кисню на окислення домішок, кг
вуглецю до СО2 1,1 .32/44 = 0,8
вуглецю до СО 6,300 . 16/28 = 3,600
марганцю до MnО 0,4957 . 16/71 = 0,1117
кремнію до SiO2 1,2643 . 32/60 = 0,6743
фосфору до Р2О5 0,1175 . 80/142 = 0,0662
2.12.3 Всього потрібно кисню на окислення заліза і домішок, кг:
0,0912 + 0,2187 + 0,8 + 3,60 + 0,1117 + 0,6743 + 0,0662 = 5,5621
2.12.4 Потрібно технічного кисню при 95% його засвоєнні, кг:
5,5621 / 0,95 = 5,8548
2.12.5 Потрібно дуття при чистоті кисню 99,5%, кг:
Vд = 5,8548 / 0,995 = 5,8842
