Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Расчет шихты основной мартеновской плавки скрап-рудного процесса с применением технического кислорода для продувки ванны. Методические указания для са

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

719 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

							Таблица 12

Элемент-	Удаляется примесей, кг	Расходуется					Образуется
окисел		кислорода, кг					окисла, кг
С→СО	(0,78-0,08)0,93*=0,651	0,651		16		=0,868	0,651+0,868=1,519
		0,651		12		=0,868
С→СО2	(0,78-0,08)0,07*=0,049	0,049		32		=0,131	0,049+0,131=0,180
		0,049		12		=0,131
Si→SiО2	0			0			0
Mn→MnО	0,114-0,137= -**0,023	16					(-0,023)+(-0,007)=
		-0,023			= - 0,007		= -0,030
		-0,023	52		= - 0,007		= -0,030
P→P2О5	0,021-0,017=0,004	0,004		80		=0,005	0,004+0,005=0,009
		0,004		62		=0,005
[S]→(S)	0,037-0,032=0,005			-			-
Итого	-	0,997					-
*- 93% углерода окисляется до СО и 7% до СО2

**- минус – восстановление элемента и выделение кислорода в фазу.

Матм - количество кислорода из газовой фазы, кг,

OII

атм

М OII

0,1

II ,

где II - среднее удельное поступление кислорода из атмосферы, кг/м2ч.

При [%C]раск до 0,025%

→

=8,0-12,0 кг/м2ч

При [%C]раск более 0,25%

→

= 11,0-14,0 кг/м2ч

В расчете при [%C]=0,08% принимаем

II =9 кг/м2ч.

η - удельная нагрузка на под печи, т/м2 в расчете (в расчете η = 5,5 т/м2)

II - продолжительность второго периода плавки, ч II =1,0-2,0ч, (в расчете

принимаем II =1,5 ч)

ат м

Тогда М OII

0,1

1,5

0,245 кг.

5,5

Расход руды в доводку равен:

100

КII

(

ших

атм)

100

0,35(0,997 0,245) 1,095кг .

М руда

М OII

24,03

3.2.3. Определение количества извести во втором периоде плавки

Количество SiO2 и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кроме извести, приведено в табл. 13.

						Таблица 13

Источники	Расход, кг				Вносится, кг
				SiO2		СаО
Руда железная		1,095		1,095 х 0,082 = 0,090		1,095 х 0,028 = 0,031
Боксит		0,160		0,160 х 0,10 = 0,016		0,160 х 0,010 = 0,002
Магнезит обож.		0,350		0,350 х 0,03 = 0,011		0,350 х 0,032 = 0,011
Доломит обож.		0,520		0,520 х 0,028 = 0,015		0,520 х 0,558 = 0,290
Доломит сырой		0,045		0,045 х 0,015 = 0,001		0,045 х 0,305 = 0,014
Материал свода		0,075		0,075 х 0,050 = 0,004		0,075 х 0,020 = 0,002
Шлак I периода		2,860		2,860 х 0,17 = 0,486		2,860 х 0,323 = 0,924
Итого:		-		Σ SiOII	0,623	CaOII 1,274
				2
Основность шлака перед раскислением обычно составляет 2,5 - 3,0. В
расчете принимаем	CaO	2,6.
расчете принимаем	SiO2	2,6.
	SiO2
		ІІ	ІІ	= 2,6*0,623 = 1,620 кг.
	CaO =2,6∑SiO2			= 2,6*0,623 = 1,620 кг.

Необходимо внести СаО известью:

СаО- СаО= 1,620 – 1,274 = 0,346 кг.

Флюсовая способность извести при данной основности шлака равна:

%СаО		SiO2изв Враскл	87,37		2,78		кгСаО
изв	-			-		2,6 0,801		.
100		100	100		100		кгизвести

Во втором периоде необходимо присадить извести:

М изв =СаО / 0,801 = 0,346/0,801 = 0,432 кг.

3.2.4. Определение необходимого количества технического кислорода для продувки ванны во втором периоде плавки

Расход дутья определяется по формуле:

М ОО2 = М Ошихты-( М Оатм - М Оакт ),

где М Ошихты-количество кислорода на окисление примесей шихты во втором периоде плавки, кг ( в расчете принимаем М Ошихты=0,997 кг);

МОатм - количество кислорода из атмосферы печи, кг (в расчете

МОатм =0,245кг);

МОакт - количество активного кислорода оксидов железа шихты,

участвующего в окислении примесей ванны во втором периоде, кг.

Для определения МОакт необходимо определить количество шлака,

образующегося перед раскислением и количество активного (FeO) и (Fe2O3) в

нем.

						Таблица 14

Источник	Расход, кг	Количество шлакообразующих оксидов, кг
Метал. шихта	+0,004	142		71
	-0,023	0,004		- 0,023		= - 0,020
	-0,023	0,004	62	- 0,023	55	= - 0,020
Железная руда	1,095	1,095*0,144 = 0,158
Известь	0,432	0,432*0,927 = 0,400
Боксит	0,160	0,160*0,630 = 0,101
Магнезит обож.	0,350	0,350*0,964 = 0,337
Доломит обож.	0,520	0,520*0,967 = 0,503
Доломит сырой	0,045	0,045*0,528 = 0,024
Материал свода	0,075	0,075*0,790 = 0,059
Шлак по распл.	2,860	2,860(100 - 19,0):100 = 2,317
Итого	-			М ок =3,879

Содержание закиси железа в шлаке перед раскислением принимаем из табл. 15. В нашем случае при [%C]раск. = 0,08% и основности шлака Враск=2,6

принимаем (%FeO)раск=12,85%.

Отношение (%FeO) к (%Fe2O3) перед раскислением обычно колеблется в пределах 3,0-4,0 (чем выше основность шлака, тем меньше это отношение). В

расчете принимаем отношение 3,6, тогда

(%Fe2O3)раск = (%FeO)раск : 3,6 =12,85:3,6 = 3,57%.

Таблица 15

			Содержание углерода перед раскислением, %
Оксид	Основность	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45
	2,0	11,6	10,2	9,4	8,6	8,4	8,2	8,1	8,0	7,9
(%FeO)	2,6	14,2	12,2	11,0	9,8	9,5	9,2	9,1	9,0	8,9
	3,0	16,4	14,2	12,6	11,0	10,6	10,2	10,1	10,0	9,9
	3,5	18,0	16,6	13,9	12,2	11,7	11,2	11,1	11,0	10,9

Количество шлака перед раскислением будет:

	М шл		100 М ок		100 3,879			4,641 кг.
		100	(%FeO) (%Fe2O3 ) 100		12,85	3,57

Количество оксидов железа, поступивших в ванну во втором периоде
плавки из всех источников, приведено в табл. 16.
								Таблица 16

Источник	Расход,		Вносится оксидов железа, кг
	кг		Fe2O3					FeO
Железная руда	1,095		1,0950,789 = 0,864				1,0950,016 = 0,018
Известь	0,432		0,432*0,011 = 0,005				-
Боксит	0,160		0,160*0,26 = 0,042				-
Магнезит обож.	0,350		0,350*0,03 = 0,011				-
Доломит обож.	0,520		0,520*0,014 = 0,007				-
Доломит сырой	0,045		0,045*0,01 = 0,001				-
Материал свода	0,075		0,075*0,11 = 0,008				0,075*0,100 = 0,008
Шлак распл.	2,860		2,860*0,039 = 0,112				2,86*0,151 = 0,432
Итого	-		МFe O =1,050					М FeO =0,458
			2	3

*содержание оксидов железа в материалах.

Остаток (Fe2O3) в шлаке второго периода:

Мшл (%Fe2O3 ) раск		4,641 3,57	0,166	кг.
100	100

Избыток (Fe2O3): МFe2O3 - 0,166 =1,050 – 0,166 = 0,884 кг.

При восстановлении избыточной (Fe2O3) получится (FeO):

0,884 144160 =0,796 кг.

При этом освободится кислорода: 0,884 – 0,796 = 0,088 кг.

Всего имеется (FeO): (Fe2O3)II=0,796 кг и М FeO = 0,796 + 0,458 = 1,254 кг.

Остается в шлаке второго периода:

Мшл (%FeO) раск		4,641 12,85	0,596	кг.
100	100

Избыток (FeO): 1,254 – 0, 596 = 0,658 кг.

При восстановлении избыточного (FeO) получаем железа:

Feвосст 0,658	56	0,512 кг.
	72

При этом освободится кислорода:

0,658 – 0,512 = 0,146 кг.

Всего освободится кислорода:

МОакт = 0,088 + 0,146 = 0,234 кг.

Тогда количество кислорода из дутья должно быть:

МОО2 МОших (МОатм МОакт ) 0,997 (0,245 0,234) 0,518 кг.

При 85%-ном усвоении ванной вдуваемого кислорода удельный расход технического кислорода составит:

0,518	10	6,094	кг/т.

0,85
0,85

При содержании в дутье 98% кислорода удельный расход технического кислорода составит:

6,094	22,4	4,353 м3/т.
0,98	32

3.3. Расход шихтовых материалов на плавку

Расход основных шихтовых материалов по периодам плавки приведен в сводной табл. 17.

					Таблица 17

Материал	Единица		Расход по периодам
	измерения	I период		II период	Всего
Метал. лом	т	240,00		-	240,00
Чугун жидкий	т	360,00		-	360,00
Жел. руда	т	38,54		6,57	45,11
Известняк	т	17,04		-	17,04
Известь	т	-		2,59	2,59
Боксит	т	1,14		0,96	2,10
Технический кислород	3	6600		2611,8	9211,8
	м	6600		2611,8	9211,8

После занесения всех полученных результатов в сводную таблицу в

работе приводятся графически построенные зависимости:

-зависимость содержания углерода в металле от продолжительности операций плавки;

-изменение основности шлака от периодов плавки;

-изменение содержания (FeO) от периодов плавки.

Таблица 18

Варианты заданий для расчета шихты

	Металлозавалка,				Состав чугуна, %				Садка	Интенсив-	Марка
№		%							печи,	ность	стали

	чугун		лом	С	Si	Mn	Р	S	т	продувки

1	60		40	4,00	1,00	0,30	0,06	0,027	600	без продувки	ВСт2сп


2	75		25	4,10	0,95	1,00	0,11	0,029	650	без продувки	ВСт3сп


3	80		20	4,15	0,80	1,11	0,09	0,036	900	умеренная	ВСт3пс


4	73		27	4,40	0,60	0,95	0,10	0,050	300	интенсивная	ВСт3кп

5	63		37	4,00	0,90	0,86	0,10	0,042	250	умеренная	Ст3Гпс


6	65		35	4,30	0,70	0,70	0,19	0,044	200	интенсивная	ВСт4кп

7	64		36	4,20	0,78	0,65	0,18	0,031	600	умеренная	Ст4пс


8	68		32	4,25	0,85	0,60	0,14	0,045	450	без продувки	Ст5сп


9	70		30	4,35	0,65	0,85	0,16	0,038	900	без продувки	Ст5пс


10	71		29	4,00	0,95	0,90	0,12	0,026	500	умеренная	Ст6пс


11	58		42	4,10	0,87	0,55	0,10	0,033	360	интенсивная	Ст6сп


12	59		41	4,20	0,80	0,73	0,08	0,035	380	умеренная	10пс


13	78		22	4,40	0,55	0,89	0,11	0,030	420	интенсивная	10кп


14	80		20	4,00	0,90	0,75	0,13	0,041	550	без продувки	15пс


15	67		33	4,10	0,70	0,73	0,14	0,051	340	интенсивная	15кп


16	68		32	4,30	0,60	0,90	0,07	0,029	450	умеренная	20пс


17	56		44	4,25	0,76	1,00	0,12	0,037	650	интенсивная	25


18	76		24	4,30	0,65	0,67	0,10	0,043	600	без продувки	У7


19	77		23	4,20	0,77	0,80	0,15	0,033	300	умеренная	У7А


20	79		21	4,15	0,83	0,85	0,11	0,048	250	интенсивная	У8


21	81		19	4,20	0,85	0,90	0,13	0,040	240	умеренная	У8А


22	66		34	4,30	0,73	0,65	0,10	0,031	480	интенсивная	У9


23	62		38	4,10	0,96	0,70	0,08	0,028	550	без продувки	У9А


24	65		35	4,20	0,79	0,75	0,10	0,036	650	умеренная	У10


25	71		29	4,15	0,83	0,40	0,13	0,035	600	интенсивная	У10А

Таблица 19

Варианты марок стали к заданию

	Марка				Химический состав, %
№	стали	C	Si	Mn		S н.б.	P н.б.	Cr н.б.	Cu н.б.	Ni н.б.	As н.б.
1	ВСт2сп	0,09-	0,12-	0,25-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,15	0,30	0,50

2	ВСт3сп	0,14-	0,12-	0,40-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,22	0,30	0,65

3	ВСт3пс	0,14-	0,05-	0,40-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,22	0,17	0,65

4	ВСт3кп	0,14-	Н.б.	0,30-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,22	0,07	0,60

5	Ст3Гпс	0,14-	Н.б.	0,80-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,22	0,15	1,10

6	ВСт4кп	0,18-	Н.б.	0,40-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,27	0,07	0,70

7	Ст4пс	0,18-	0,05-	0,40-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,27	0,17	0,70

8	Ст5сп	0,28-	0,15-	0,50-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,37	0,35	0,80

9	Ст5пс	0,28-	0,05-	0,50-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,37	0,17	0,80

10	Ст6пс	0,38-	0,05-	0,50-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,49	0,17	0,80

11	Ст6сп	0,38-	0,15-	0,50-		0,05	0,04	0,30	0,30	0,30	0,08
		0,49	0,35	0,80

12	10пс	0,07-	0,05-	0,35-		0,04	0,035	0,15	0,25	0,25	0,08
		0,14	0,17	0,65

13	10кп	0,07-	Н.б.	0,25-		0,04	0,035	0,15	0,25	0,25	0,08
		0,14	0,07	0,50

14	15пс	0,12-	0,05-	0,35-		0,04	0,035	0,25	0,25	0,25	0,08
		0,19	0,17	0,65

15	15кп	0,12-	Н.б.	0,25-		0,04	0,035	0,25	0,25	0,25	0,08
		0,19	0,07	0,50

16	20пс	0,17-	0,05-	0,35-		0,04	0,035	0,25	0,25	0,25	0,08
		0,24	0,17	0,65

17	25	0,22-	0,17-	0,50-		0,04	0,035	0,25	0,25	0,25	0,08
		0,30	0,37	0,80

18	У7	0,66-	0,17-	0,17-		0,028	0,030	0,20	0,025	0,025	-
		0,73	0,33	0,33

19	У7А	0,66-	0,17-	0,17-		0,018	0,025	0,20	0,20	0,20	-
		0,73	0,33	0,28

20	У8	0,76-	0,17-	0,17-		0,028	0,030	0,20	0,025	0,025	-
		0,83	0,33	0,33

21	У8А	0,76-	0,17-	0,17-		0,018	0,025	0,20	0,20	0,20	-
		0,83	0,33	0,28

22	У9	0,86-	0,17-	0,17-		0,028	0,030	0,20	0,025	0,025	-
		0,93	0,33	0,33

23	У9А	0,86-	0,17-	0,17-		0,018	0,025	0,20	0,20	0,20	-
		0,93	0,33	0,28

24	У10	0,096-	0,17-	0,17-		0,028	0,030	0,20	0,25	0,025	-
		1,03	0,33	0,33

25	У10А	0,096-	0,17-	0,17-		0,018	0,025	0,20	0,20	0,20	-
		1,03	0,33	0,28

Таблица 20

Варианты химического состава металлического лома

№		Лом металлический, %				СО, %	СО2, %

	С	Si	Mn	Р	S

1	0,20	0,15	0,45	0,050	0,050	87	13

2	0,15	0,20	0,40	0,045	0,050	90	10

3	0,10	0,15	0,50	0,030	0,030	80	20

4	0,12	0,20	0,40	0,025	0,025	85	15

5	0,25	0,25	0,55	0,025	0,020	84	16

6	0,15	0,15	0,50	0,020	0,020	82	18

7	0,10	0,30	0,60	0,015	0,015	80	20

Контрольные вопросы

1.Перечислите основные шихтовые материалы для мартеновской

плавки.

2.Производят ли в ходе мартеновской плавки спускание шлака?

Какое количество раз и для чего?

3.Какой материал используют для повышения основности шлака?

4.В чем принципиальное различие извести и известняка как шлакообразующих материалов?

5.Какую роль играет боксит при осуществлении мартеновской

плавки?

6.Какие вы знаете шихтовые материалы, используемые для снижения вязкости шлака, при получении стали?

7.Какова основность шлака при выпуске мартеновской плавки?

8.Какое значение оказывают железо и кремний на теплосодержание начала плавки?

9.Из каких источников поступает кремний в шлак?

10.Как меняется содержание фосфора и серы в химическом составе металла? С чем связаны данные изменения?

11.На что влияет процентное соотношение образующихся во время плавки оксидов СО и СО2?

Библиографический список

1.Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин. - М.:

Машиностроение, 1989г. - 640 с.

2.Ойкс, Г.Н. Производство стали (расчеты) / Г.Н. Ойкс, Х.М. Иоффе. -

М.: Металлургия, 1983. – 514 с.

3. Попов, В.Г. Методические указания к выполнению курсовой работы по расчету шихты основной мартеновской плавки / В.Г. Попов,

Г.М. Ковалев. - Донецк: Донецкий Политехнический институт, 1981. – 18 с.

4.Ойкс, Г.Н. Производство стали (расчеты) / Г.Н. Ойкс, Х.М. Иоффе. -

М.: Металлургия, 1975. - 480 с.

5. Явойский, В.И. Теория процессов производства стали /

В.И. Явойский. - М.: Металлургия, 1967. – 792 с.

6. Бигеев, А.М. Металлургия стали / А.М. Бигеев. - М.: Металлургия,

1977. – 440 с.

7. Явойский, В.И. Металлургия стали / В.И. Явойский, Ю.В. Кряковский,

В.П. Григорьев [и др.] // М.: Металлургия, 1983. – 584 с.

8. Соколов, Г.А. Производство стали / Г.А. Соколов. - М.: Металлургия,

1982. – 496 с.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 54 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]