4.5.2.2.2. Расчет количества ферросплавов

Зная химические составы ферросплавов и коэффициенты усвоения содержащихся в них элементов жидкой сталью (см. табл. 4.9 и табл. П 2.13, П 2.14), определяем количество ферросплавов для получения стали заданной марки.

Расход ферросилиция ФС 75:

кг/т Fe проката,

где 0,27 – содержание кремния в получаемой стали, % по массе;

0,0 – содержание кремния в жидкой стали после продувки, % по массе;

0,75 – массовая доля кремния в ферросплаве, доли ед.;

0,70 – коэффициент усвоения кремния.

Расход ферромарганца:

кг/т Fe проката.

Расход феррохрома:

кг/т Fe проката.

Таким образом, ферросплавы внесут железа:

кг/т Fe проката,

где 0,20 – массовая доля железа в ферросилиции (табл. 4.9), доли ед.;

0,10 – массовая доля железа в ферромарганце (табл. 4.9), доли ед.;

0,30 – массовая доля железа в феррохроме (табл. 4.9), доли ед.

4.5.2.2.3. Расчет расхода извести в ккц

На основании данных химического состава известняка и заданной доли «недопала» при обжиге (3 %) рассчитывается химический состав извести. Например, для CaO:

%,

где 53 – содержание оксида кальция в исходном известняке (табл. 4.8);

43,73 – содержание п.п.п. в известняке (табл. 4.8);

3 – доля «недопала» известняка, % по массе.

Содержание SiO₂ в извести составит:

%,

где 1,4 – содержание оксида кремния в исходном известняке (табл. 4.8);

Аналогично рассчитывается содержание остальных компонентов химического состава.

Расход извести находим, исходя из заданной основности конвертерного шлака, определенного выше содержания оксидов кальция и кремния в извести, известного количества кремния (см. 4.5.2.2.1), переходящего в шлак в ходе продувки, расхода и химического состава футеровки, а также заданного количества загрязнений лома (принимая, что они состоят из SiO₂ и Al₂O₃ – 75 и 25 % соответственно (см. П 2.3):

кг/т жидкой стали,

где 3,5 – основность конвертерного шлака (табл. П 2.3);

0,44 – количество Si, переходящее в шлак в виде SiO2 в результате окисления;

38/(1+0,38) – количество лома в шихте ККЦ (табл. П 2.3);

0,02 – доля загрязнений лома (табл. П 2.3), доли ед.;

0,75 – массовая доля SiO2 в загрязнениях лома (табл. П 2.3), доли ед.;

0,57 – доля СаО, содержащаяся в футеровке (табл. П 2.3), доли ед.;

3 – расход футеровки в ККЦ, кг/т жидкой стали (табл. П 2.3);

2,41 – содержание SiO2 в извести, % масс.

Количество известняка, необходимое для получения такого количества извести:

кг/т Fe проката,

где 3 – доля «недопала» известняка, % масс;

43,73 – содержание п.п.п. в известняке, % масс. (табл. 2.3);

54,89 – расход извести в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. текущий раздел);

1146,5 – расход жидкой стали ККЦ, кг/т железа проката (см. 2.3.2.1).

4.5.2.2.4. Определение состава сталеплавильного шлака

С учетом всех шлакообразующих компонентов (известь, окисленные элементы, футеровка, загрязнения лома) масса шлака без учета FeO составит 73,29 кг/т Fe проката, а с учетом FeO – 89,38 кг/т Fe проката (табл. 4.11).

Таблица 4.11

Химический состав шлака и шлакообразующих компонентов при производстве жидкой стали в ККЦ, кг/т Fe проката

Шлакообразующий компонент	CaO	SiO2	MgO	Al2O3	MnO	FeO
Окисление элементов чугуна	0,00	9,35	0,00	0,00	2,95	0,00
Окисление элементов лома	0,00	4,14	0,00	1,38	0,00	0,00
Известь	50,15	1,32	1,04	0,19	0,00	0,00
Футеровка	1,71	0,00	1,05	0,00	0,00	0,00
Шлак, % масс.	58,02	16,58	2,34	1,76	3,30	18,00

Рассмотрим подробнее расчет химического состава шлака сталеплавильного производства.

1) Окисление элементов чугуна.

Количество SiO2, переходящее в шлак в результате окисления кремния чугуна:

кг/т жидкой стали,

где 0,44 – количество кремния, окислившегося в ходе продувки, % масс. (см. табл. 4.10);

60 – молекулярная масса оксида кремния;

28 – атомная масса кремния.

Количество MnO, переходящее в шлак в результате окисления марганца чугуна:

кг/т жидкой стали,

где 0,23 – количество марганца, окислившегося в ходе продувки, % масс. (см. табл. 4.10);

71 – молекулярная масса оксида марганца;

55 – атомная масса марганца.

2) Окисление элементов лома.

Количество SiO₂, переходящее в шлак из загрязнений лома:

кг/т жидкой стали,

где 27,6 – содержание лома в шихте ККЦ, %;

2 – количество загрязнений лома, % (см. табл. П 2.3);

75 – содержание оксида кремния в загрязнениях лома, % (см. П 2.3).

Количество Al₂O₃, переходящее в шлак из загрязнений лома:

кг/т жидкой стали,

где 25 – массовая доля оксида алюминия в загрязнениях лома, % (см. табл. П 2.3).

3) Известь.

Количество СаО, переходящее в шлак из извести:

кг/т жидкой стали,

где 54,89 – удельный расход извести, кг/т жидкой стали (см. 4.5.2.2.3);

91,36 – содержание оксида кальция в извести, % масс. (см. 4.5.2.2.3).

Количество SiO2, переходящее в шлак из извести:

кг/т жидкой стали,

где 2,41 – содержание оксида кремния в извести, % масс. (см. 4.5.2.2.3).

Количество MgО, переходящее в шлак из извести:

кг/т жидкой стали,

где 1,90 – содержание оксида магния в извести, % масс.

Количество Al₂О₃, переходящее в шлак из извести:

кг/т жидкой стали,

где 0,34 – содержание оксида алюминия в извести, % масс.

4) Футеровка.

Количество СаО, переходящее в шлак из футеровки:

кг/т жидкой стали,

где 57,0 – содержание оксида кальция в футеровке, % масс. (см. табл. П 2.3);

3 – расход футеровки в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. табл. П 2.3).

Количество MgО, переходящее в шлак из футеровки:

кг/т жидкой стали,

где 57,0 – содержание оксида магния в футеровке, % масс. (см. табл. П 2.3);

3 – расход футеровки в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. табл. П 2.3).

Масса сталеплавильного шлака (без учета FeO) рассчитывается путем сложения масс всех оксидов по пунктам 1-4 и составляет 73,29 кг/т жидкой стали. Полная масса шлака рассчитывается исходя из содержания FeO в нем:

кг/т жидкой стали,

где 73,29 – масса шлака без FeO, кг/т жидкой стали;

18 – содержание FeO в сталеплавильном шлаке, % масс. (см. табл. П 2.3).

Удельное количество шлака на тонну железа проката составит:

кг,

где 89,38 – количество шлака ККЦ, кг/т жидкой стали;

1146,5 – количество жидкой стали, кг/т железа проката (см. 4.5.2.2.1).