3.2.3 Второй период плавки
Продолжительность доводки 0,82 ч, продолжительность продувки 0,72 ч. В течение доводки выгорает 1,5 – 0,1 = 14 кг углерода.
При продувке ванны 10% S, содержащейся в металле, окислится до SO2, т.е. 0,003 кг серы.
Принято, что фосфора остается в металлической ванне перед раскислением 0,012%.
Расход кислорода и количество окисляющихся примесей во время доводки отображен в таблице 19.
Таблица 19 − Расход кислорода и количество окислов в период доводки
Окисление |
Угар элементов, кг |
Расход кислорода, кг |
Масса окисла, кг |
С → СО |
1,400 |
1,865 |
3,265 |
Р → Р2О5 |
0,003 |
0,004 |
0,007 |
S → SO2 |
0,003 |
0,003 |
0,006 |
Fe → Fe2O3 |
0,600 |
0,257 |
0,857 |
Итого |
2,006 |
2,129 |
4,135 |
Проверяем основность шлака после спуска из ванны части более кислого шлака и в случае необходимости определяем необходимую добавку извести.
Количество SiO2 , вносимое материалами, кг:
1) Шлака 1 периода 0,594;
2) Доломита 0,008;
3) Магнезитохромита 0,006;
Итого: 0,608.
Количество СаО, вносимое материалами, кг:
1) Шлака 1 периода 1,547;
2) Доломита 0,4 · 0,55 = 0,220;
3) Магнезитохромита 0,1 · 0,02 = 0,002;
Итого: 1,769.
Основность шлака равна:
В = 1,769 / 0,608 = 2,92.
Такое повышение основности обусловлено тем, что со сбегающими шлаками из ванны уносится много кислотных окислов. Основность шлака достаточная, и доводку ведут без присадки извести. Количество окислов, переходящих в шлак, определено в таблице 13.
Примем содержание FeO и Fe2O3 в конечном шлаке равным соответственно 15 и 5% (базовый показатель 25 и 8%).
Количество шлака без окислов железа составляет 3,086 кг., что соответствует 80%, тогда количество конечного шлака II периода будет равняться:
3,086 : 0,8 = 3,858 кг.
В том числе окислов железа, кг:
3,858 – 3,086 = 0,772.
Из них:
0,772 · 15 : 20 = 0,579 кг FeO;
0,772 – 0,579 = 0,193 кг Fe2O3.
Должно получиться FeO за счет окисления железа:
0,579 – 0,534 = 0,046 кг.
Должно восстановиться Fe2O3:
0,211 – 0,193 – 0,018 кг,
где 0,534; 0,211 – соответственно количества FeO и Fe2O3..
Затрачивается кислорода на окисление железа до FeO:
0,046 · 16 /72 = 0,010 кг.
Окислится железа:
0,046 – 0,010 = 0,036 кг.
Выделится кислорода при восстановлении железа из Fe2O3:
0,018 · 48 / 160 = 0,005 кг.
В таблице 20 определим количество составляющих шлака.
Таблица 20 - Определение количества составляющих шлака, кг
Источники |
SiO2 |
Al2O3 |
MnO |
MgO |
CaO |
P2O5 |
S |
Cr2O3 |
FeO |
Fe2O3 |
Σ |
Шлак1периода |
0,594 |
0,098 |
0,084 |
0,233 |
2,547 |
0,039 |
0,007 |
0,007 |
0,534 |
0,200 |
4,343 |
Доломит* |
0,008 |
0,008 |
- |
0,144 |
0,220 |
- |
- |
- |
- |
0,001 |
0,381 |
Магнезито-хромит |
0,006 |
0,004 |
- |
0,066 |
0,002 |
- |
- |
0,012 |
- |
0,010 |
0,100 |
Металличес-кая шихта |
- |
- |
- |
- |
- |
0,007 |
- |
- |
- |
|
0,007 |
Всего |
0,608 |
0,110 |
0,084 |
0,443 |
1,769 |
0,046 |
0,007 |
0,019 |
0,579 |
0,193 |
4,858 |
% |
15,70 |
2,85 |
2,18 |
11,50 |
45,80 |
1,20 |
0,18 |
0,49 |
15,00 |
5,00 |
100,00 |
Примечание - В доломите еще содержится 0,009 кг Н2О и 0,01 СО2 |
|||||||||||
Должно восстановиться Fe2O3:
0,211 – 0,193 = 0,018 кг,
где 0,534; 0,211 – соответственно количества FeO и Fe2O3 (таблица 20).
Затрачивается кислорода на окисление железа до FeO:
0,046 · 16 /72 = 0,010 кг.
Окислится железа:
0,046 – 0,010 = 0,036 кг.
Выделится кислорода при восстановлении железа из Fe2O3:
0,018 · 48 /160 = 0,005 кг.
Восстановится железа:
0,018 – 0,005 = 0,013 кг.
Выход стали до раскисления с учетом запутавшегося в шлаке (3% количества конечного шлака):
92,999 – 2,006 – 0,036 + 0,013 + 0,041 – 0,115 = 90,896 кг.
Здесь содержание растворенного кислорода в стали определено по формуле Г.Н. Ойкса:
[%С] · [%О] = 0,0035 + 0,006 [%С], (7)
[%С] =
.
Поступит кислорода из атмосферы печи:
5 · 50 · 0,72 / 2500 = 0,09 кг.
Требуется кислорода:
2,129 + 0,10 – 0,005 + 0,041 – 0,09 = 2,085 кг.
Потребуется технического кислорода:
Vкисл
техн =
.
т.е. на 1 т металлической шихты расходуется 16,17 м3,
где 0,95 – коэффициент усвоения кислорода во II периоде.
Расход чистого кислорода:
2,085 · 22,4 / 32 = 1,46 м3.
С учетом усвоения расход чистого кислорода составит:
1,46 / 0,95 = 1,537 м3.
Количество неусвоенного кислорода:
1,537 – 1,46 = 0,077 м3, или 0,110 кг.
Количество азота:
1,617 – 1,537 = 0,080 м3, или 0,10 кг.
Количество технического кислорода равно:
2,085 + 0,110 + 0,1 = 2,295 кг.
Общий расход технического кислорода на 100 кг металлической шихты за оба периода равен 2,21 + 1,617 = 3,827 м3, или на 1 т металлической шихты 38,27 м3.
На 1 т стали расход технического кислорода составит:
38,27 / 0,919 = 41,64 м3/т.
Расход аргона на 100 кг металлошихты определяется из расчета 0,28 м3/т:
0,28 · 0,04 / 22,4 · 1000 = 0,0000005 кг.
В таблице 21 представлен материальный баланс II периода плавки.
Таблица 21 − Материальный баланс II периода плавки
Поступило, кг |
Получено, кг |
||
Название |
кг |
Название |
кг |
Металла 1 периода |
92,999 |
Стали |
90,896 |
Шлака 1 периода |
4,343 |
Металла в шлаке |
0,115 |
Доломита |
0,400 |
Шлака |
4,858 |
Магнезитохромита |
0,100 |
СО2 |
0,010 |
Кислорода из атмосферы печи |
0,090 |
СО |
3,265 |
Технического кислорода |
2,295 |
SO2 |
0,006 |
|
|
Fe2O3 (в дым) |
0,857 |
|
|
Азота |
0,100 |
|
|
Неусвоенного кислорода |
0,110 |
|
|
Н2О |
0,009 |
|
|
Невязка |
- 0,001 |
Итого |
100,227 |
|
100,227 |
Материальный баланс всей плавки представлен в таблице 22.
Таблица 22 − Материальный баланс всей плавки
Поступило, кг |
Получено, кг |
||
Металлической шихты |
100,000 |
Стали |
90,896 |
Известняка |
3,582 |
Шлака |
9,858 |
Доломита |
1,700 |
Потери металла |
0,615 |
Магнезитохромита |
0,200 |
СО |
5,913 |
Кислорода из атмосферы Печи |
0,350 |
СО2 |
1,528 |
Аргона |
0,5 · 10-5 |
SO2 |
0,014 |
Технического кислорода |
5,432 |
Азота |
0,237 |
|
|
Неусвоенного кислорода |
0,410 |
|
|
H2O |
0,220 |
|
|
Fe2O3 (в дым) |
1,571 |
|
|
Невязка |
- 0,002 |
Итого |
111,264 |
|
111,264 |