Теория и технология металлургии стали. Энергетика, технология и экология сталеплавильных процессов. Учебно-методическое пособие

13.Рассчитайтестоимостьэнергоносителейвсуммарнойсебестоимости стали ККП, приняв стоимость чугуна в качестве энергоносителя за вычетомстоимостивходящеговнегожелезапостоимостилома.

14.Рассчитайте стоимость энергоносителей (электрической энергии, кислорода, природного и инертных газов) в суммарной себестоимости выплавки стали в ДСП.

15.Рассчитайте изменение теплового баланса ККП при условии ча-

стичного дожигания СО до СО2 в конвертере над поверхностью ванны. Степень дожигания СО до СО2 и степень усвоения теплоты принять самостоятельно.

16.Рассчитайте изменение приходной части теплового баланса ККП при изменении химического состава передельного чугуна и его температуры. Значения параметров принять самостоятельно.

17.Рассчитайтепотребностьвкислородеиколичествообразующихся оксидов в шлаке при окислении примесей: С = 2,5 %, Si = 0,8 %, Mn = 0,6 %, Fe = 1,5 %. Расчет провести на 1 т стали.

18.Рассчитайте количество извести для связывания оксидов, образовавшихся при окислении 1 % Si и 1,5 % Р и образовании химических соединений2СаО·SiО2 и4СаО·Р2О5. Расчетпровестина1 тстали.

19.Рассчитайте расход FeMn (Мn = 80 %), FeSi (Si = 75 %) и Аl при раскислении стали. Состав стали после раскисления: Mn = 0,45 %, Si = 0,30 %, Аl = 0,05 %. Расчет провести на 1 т стали.

20.При повалке конвертера на выпуск обнаружили недогрев металла на 30 °С. Каковы ваши действия? Обоснуйте расчетом.

21.Рассчитайте изменение суммарной энергоемкости процесса и количества теплоты, поступившей в ванну, для трех вариантов изменения теплового баланса ДСП:

а) при работе ДСП только на электрической энергии, без применения альтернативных энергоносителей, с расходом электрической энергии, равным 630 кВт·ч/т стали;

б) при работе ДСП с расходом электрической энергии, равным 420 кВт·ч/т стали, расходом природного газа (ТКГ), равным 8 нм3/т, расходом кислорода для продувки металла, равным 30 нм3/т, и расходом коксика 2 кг/т стали;

61

в) приработеДСПсрасходомэлектрическойэнергии, равным320 кВтч/т стали, расходом природного газа, равным 10 нм3/т, расходом кислорода для продувки, равным45 нм3/тстали, ирасходомкоксика10 кг/тстали.

22.Рассчитайте изменение суммарной энергоемкости процесса и количества электроэнергии, затрачиваемой на процесс, при использовании альтернативныхэнергоносителейвДСПпоследующимвариантам:

а) присадка в ванну жидкого передельного чугуна в количестве 10 и 25 % массы металлической завалки. Температуру и химический состав принять самостоятельно;

б) предварительный нагрев лома в шахте ДСП (VAI-Fuchs) до 600, 700 и 900 °С;

в) применение в 160-т ДСП четырех ТКГ мощностью 6 МВт каждая. Время работы ТКГ принять равным 30 мин, степень усвоения теплоты факела ТКГ – 50 %).

23.Рассчитайте суммарную энергоемкость и сквозной энергетический КПД процессов выплавки стали в ДСП при использовании следующих произведенных энергоносителей:

а) электрическая энергия в ДСП при энергетическом КПД тепловых станций, равном 0,3 и 0,4. Энергетический КПД ДСП принять равным 0,67;

б) газообразный кислород при продувке низкоуглеродистой ванны в ДСП;

в) газообразный кислород одновременно с коксиком в ДСП. Расход коксика принять равным 10 кг/т;

г) работа ДСП с жидком остатком (плавка «на болоте»). Количество оставленного в ванне металла принять самостоятельно, шлак остается полностью;

д) работа ДСП с использованием жидкого чугуна в шихте при расходе чугуна в количестве 10, 20, 30 %.

24.Рассчитайте изменение себестоимости стали, выплавленной в ДСП, при использовании следующих альтернативных энергоносителей: а) газообразный кислород; б) газообразный кислород одновременно с коксиком; в) применение жидкого чугуна в шихте; г) работа с жидким остатком. Расходы альтернативных энергоносителей, их стоимость и стоимость электрической энергии принять по данным производственных калькуляций.

62

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Бюл. Черметинформация. 2005. № 8. С. 22.

2.Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Розин С.Е. Методология и инфор-

мационное обеспечение сквозного энергетического анализа. – Екатеринбург, 2001.

3.Лузгин В.П., Махт О.А. // Электрометаллургия. – 2006. – № 9. –

С. 19–25.

4.Лякишев Н.П., Николаев А.В. Металлургия стали на пороге третьего тысячелетия // Электрометаллургия. – 2002. – № 1.

5.Сталь на рубеже столетий / Под науч. ред. Ю.С. Карабасова. –

М.: МИСиС, 2001. – 663 с.

6.Гудим Ю.А., Зинуров И.Ю., Киселев А.Д. Рациональные спосо-

бы интенсификации плавки в современной дуговой сталеплавильной печи // Электрометаллургия. – 2005. – № 9.

7.Лузгин В.П., Махт О.А. Энергетика металлургических процессов

ипроблема устойчивого развития // Черные металлы. – Февраль 2008.

8.Линденберг Г.И. Значения материального и энергетического КПД в черной металлургии // Черные металлы. – Июль-август 2004. –

С. 59–64.

9.Лисин В.С., Юсфин Ю.С. Ресурсно-экологические проблемы XXI века и металлургия. – М.: Высш. шк., 1998. – 446 с.

10.Лузгин В.П., Косырев К.Л., Сёмин А.Е., Досматов Д.А. Энер-

гетика сталеплавильных процессов.// Электрометаллургия. – 2010. –

№ 1. – С. 17–24.

63

Приложение

64

65

Таблица П3

Состав материалов, участвующих в образовании шлака

66