100Кг СаСо3 - 56кг СаО,

98,5кг - х,

_{х = 98,5 · 56 / 100 = 55,16кг CaO,}

_{SiO2 = 1 · 100 / 100 = 1кг; Al2O3 = 0,3кг; Fe2O3 = 0,2кг.}

Әк алынды:

55,16 + 1 + 0,3 + 0,2 = 56,66кг.

Әктің химиялық құрамы:

_{CaO = 55,16 · 100 / 56,66 = 97,35%; SiO2 = 1 · 100 / 56,66 = 1,76%; Al2O3 = 0,3 · 100 / 56,66 = 0,53%,}

100Кг СаСо3 - 44кг со2,

СО₂ = 44м³,

СО_2(1300) = V₀T / 273 = 44 · 1573 / 273 = 253,5м³.

Өзіндік жұмысқа арналған тапсырмалар

1 - 5. Екі түрлі әктен қайсысы көбірек тиімді болатынын анықтау қажет. Келесі жағдайларға байланысты (кесте 11.1) балқымадағы әктің шығынын анықтау қажет:

Кесте 11.1 - Әктастың құрамы және тапсырма нұсқалары

Нұсқа №	Конвертердің сыйымдылығы	Негізділік	Шойын / скрап қатынасы	Шойындағы Si, %	Скраптағы Si, %	Әктің құрамы
						(а) түрі		(б) түрі
						СаО	SiO2	СаО	SiO2
1	250	2,5	75:25	0,6	0,2	89	2	92	4
2	300	3	70:30	0,7	0,12	90	3	88	2
3	350	3,5	77:23	0,8	0,3	85	4	90	3
4	400	3	76:24	0,9	0,3	87	3	91	4
5	250	2,5	72:28	0,7	0,07	86	2	89	3

Барлық жағдайлар үшін сұйықтың шығыны - 90%.

6. 2,5 - ке тең қождың негізін алу үшін Ф - ті анықтау қажет. Әктің құрамы: СаО = 90%; SiO₂ = 2%.

7 - 12. 100кг әктастың толық ыдырауын алу кезіндегі газдың және әктің химиялық құрамы мен санын анықтау қажет. Әктастың құрамы мен тапсырма нұсқалары 11.1 - кестеде келтірілген.

Конвертерлі балқыманың материалдық тепе - теңдігін есептеу

Есептеуге арналған материалдық тепе - теңдік металдышикіқұрамның 100кг - да өндіріледі. Шикіқұрамның есебі қажетті қышқылсыздандырғыштың, әктің және басқа да құрам бөліктерінің анықталуы мақсатында өндіріледі. Одан басқа шикіқұрамның есебі балқыма соңындағы қожды, металл құрамы мен мөлшерін, сонымен қатар шикіқұрамның қоспаның өткір иісі және оның қышқылдануындағы оттегінің қажетті шығынын анықтауға мүмкіндік береді. Берілген болаттың құрамын алу үшін қышқылсызданудың (легірлеудің) есебін жүргізеді.

Практикалық есептердің мысалдары

Есептің берілгендері 11.2 - кестеде келтірілген.

Кесте 11.2 - Металдың құрамы

Атаулары	C	Si	Mn	P	S	Саны
Шойын	4,00	0,80	1,50	0,20	0,05	78
Скрап	0,25	0,10	0,50	0,04	0,04	22
Қышқылсыздануға дейіңгі болат	0,10	-	0,10	0,03	0,03	-

Кесте 11.3 - Материалдар құрамы

Атаулары	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	Fe2O3	Cr2O3	H2O	CO2
Әк	2,0	86	2	2	-	-	2	6
Боксит	20	4	-	52	18	-	6	-
Футеровка	5	2	70	3	8	12	-	-

Есептеу үшін отқатөзімді шығын 0,2 - 0,4% немесе конвертер сыйымдылығына байланысты орташа болат 2 - 4кг / т шамасында болуы қажет. Төменгі шама конвертердің жоғарғы сыйымдылығына байланысты.

Футеровканың есебі садка массасының 0,3% - на тең.

Техникалық оттегі О₂ 99,5% және N₂ 0,5% - ды құрайды.

22% скрапты және 78% шойынды қайта өңдеу кезіндегі шикіқұрамның орташа құрамын анықтаймыз, %:

С Si Mn P S

Шойынды енгізу……………….........3,120 0,624 1,170 0,156 0,039

Скрапты енгізу…...…………..............0,055 0,022 0,110 0,009 0,009

Орташа құрамы……………...............3,175 0,646 1,280 0,165 0,048

Қышқылсыздануға дейінгі болат… 0,1 - 0,1 0,02 0,025

100кг шикіқұрамға ваннадан қоспа жойылады, кг:

С…………………...3,175 - 0,100  0,9 = 3,085

Si………………….. 0,646

Mn…………………1,280 - 0,100  0,9 = 1,190

P……………………0,165 - 0,020  0,9 = 0,147

S……………………0,048 - 0,025  0,9 = 0,026

Fe (түтіндегі)………… 1,500

________________________

Қоспаның өткір иісі 6,594,

мұндағы, 0,9 - болаттың шығыны.

Ваннаны 10% оттегімен үрлеу кезінде күкірт SO₂ - ге дейін жанады, яғни 0,003кг күкірт қышқылданады.

Қоспаның қышқылдануындағы оттегінің шығыны тотығу кезінде СО₂ - ге дейін 10% және СО - ға дейін 90% көміртекті құрайды:

Оттегі шығыны, кг: Қышқылсыздану массасы, кг:

С  СО₂…………0,308  32 : 12 = 0,821 СО₂ ……………….1,129

С  СО………….2,777  16 : 32 = 3,703 СО……………….. 6,480

Si  SiO₂………..0,646  32 : 28 = 0,738 SiO₂……………… 1,384

Mn  MnO………1,190  16 : 55 = 0,346 MnO…………….. 1,536

P  P₂O₅…………0,147  80 : 62 = 0,190 P₂O₅……………… 0,337

S  SO₂………….0,003  32 : 32 = 0,003 SO₂………………. 0,006

Fe  Fe₂O₃………1,500  48 : 112 = 0,643 Fe₂O₃ (в дым)……. 2,143

____________________ _________

6,444 13,015

0,026 - 0,003 = 0,023кг күкірт қожға өтеді. Күкірттің қожға өтуі кезінде 0,011кг оттегі босап шығады, сондықтан оттегінің шығыны 6,444 - 0,011 = 6,433 кг - ды құрайды. Әк шығынының қождағы 3,5 негізін СаО және SiO₂ балансы бойынша анықтаймыз. Қожды қалыптастыру үшін 0,6кг боксит шығынын қабылдаймыз. Әктің шығынын у, кг арқылы белгілейміз. Соңғы қождағы СаО саны келіп түседі:

футеровкадан………………….0,3  0,02 = 0,006

бокситтан……………………… 0,6  0,04 = 0,024

әктен……………………...............................0,86у

______________

0,030 + 0,86у

Соңғы қождағы SiO₂ саны келіп түседі, кг:

металдық шихтадан…………………1,384

футеровкадан………….0,3  0,05 = 0,015

бокситтен..……………. 0,6  0,02 = 0,120

әктен…………………….....................0,02у

______________

1,519 + 0,02у

СаО және SiO₂ орнына мәндерін қоямыз және әктің шығынын анықтаймыз:

0,030 + 0,86y / 1,519 + 0,02y = 3,5,

мұндағы, у = 6,692кг.

11.4 - кестеде қож құраушыларды анықтаймыз.

Металды жоғарыдан оттегімен үрлеу кезінде қождағы темірдің қышқылдану құрамын мартен қожындағы 13% FeO және 4% Fe₂O₃ сияқты бірінші жақындауға жібереміз.

Кесте 11.4 - Қожды құраушылар, кг

Әдебиеттер	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	Cr2O3	S	MnO	P2O5	Fe2O3
Металдық шикіқұрам	1,384	-	-	-	-	0,023	1,536	0,337	-
Футеровка	0,015	0,006	0,210	0,009	0,036	-	-	-	0,024
Боксит	0,121	0,024	-	0,312	-	-	-	-	0,108
Әк	0,134	5,754	0,134	0,134	-	-	-	-	-
Барлығы	1,654	5,784	0,344	0,455	0,036	0,023	1,536	0,337	0,132
Сонымен бірге, бокситтің құрамында 0,035кг Н2О бар Сонымен бірге, әктің құрамында 0,143кг Н2О және 0,402кг СО2 бар

Онда FeO және Fe₂О₃ болмаған жағдайда қождың қышқылдану массасы 83% - ды құрайды, ал темірдің қышқылдануы болмаған жағдайда қождың массасы 10,169кг - ға тең болады.

Қождың массасы:

L_қ = 10,169 : 0,83 = 12,252кг.

Қождағы темірдің қышқылдану массасы:

12,252 - 10,169 = 2,083кг,

сонымен қатар, 1,593кг FeO және 0,490кг Fe₂О₃.

Мұндай жағдайда, қождың құрамы:

SiO₂ CaO MgO Al₂O₃ Cr₂O₃ S MnO P₂O₅ Fe₂О₃ FeO 

1,654 5,784 0,344 0,455 0,036 0,023 1,536 0,337 0,490 1,593 12,252 …..кг

13,49 47,26 2,80 3,70 0,29 0,18 12,53 2,75 4,0 13,0 100…….%.

Темір қышқылданады, кг:

Fe₂О₃ - ге дейін…0,490 - 0,132 = 0,358,

FeО - ға дейін…………………….1,593.

Металдан қожға темір түседі:

1,593  56 : 72 + 0,358  112 : 160 = 1,239 + 0,251 = 1,490кг.

Болат шығыны мынаған тең:

100 - 6,594 - 0,5 - 1,0 - 1,490 = 90,416кг,

мұндағы, 6,594 - қоспаның өткір иісі, кг; 0,5 - королька түріндегі қожға қатысқан темірдің мөлшері; 1,0 - қалдықтармен бірге темірдің жоғалуы, кг; 1,49 - қождағы темірдің тотығына қатысатын темірдің өткір иісі, кг.

Темірдің қышқылдануына оттегіні қажет етеді:

(1,593 - 1,239) + (0,358 - 0,251) = 0,354 + 0,107 = 0,461кг.

Қоспаның қышқылдануына оттегіні қажет етеді:

6,433 + 0,461 = 6,894кг.

95% - дық игеру кезінде техникалық оттегі қажет етеді:

6,894  22,4 / (0,995  0,95  32) = 5,105м³.

1т садкада техникалық оттегінің шығыны 51,05м³ / т.

Азоттың мөлшері:

5,105  0,005 = 0,025м³, немесе 0,031кг.

Таралмаған оттегінің мөлшері:

(5,105 - 0,025)  0,05 = 0,254м³, немесе 0,363кг.

Оттегінің техникалық массасы тең:

6,894 + 0,031 + 0,363 = 7,288кг.

Алынатын газдың құрамы мен мөлшері 11.5 - кестеде келтірілген.

Кесте 11.5 - Алынатын газдың құрамы мен мөлшері

Құраушылар	Құрамы
	кг	м3	%
СО2	0,402 + 1,129 = 1,531	0,779	12,10
СО	6,480	5,184	80,30
Н2О	0,035 + 0,134 = 0,169	0,210	3,26
О2	0,363	0,254	3,93
N2	0,031	0,025	0,38
SO2	0,006	0,002	0,03
Барлығы	8,580	6,454	100

Қышқылсыздануға дейінгі балқыманың материалдық балансы

Түсті, кг: Алынды, кг:

шойын……………..78,000 болат……………..90,416

скрап…………….....22,000 корольков………. .0,500

боксит……………...0,600 қалдықтар………..1,000

әк.........……………..6,692 қож.……………....12,252

футеровка………….0,300 газ………………...8,580

техникалық оттегі...7,288 Fe₂O₃ (түтіндегі)… 2,143

________ ________

114,880 114,891

Қателік………… - 0,011

______________________

114,880