Сделай Сам Свою Работу на 5
Главная | Контакты

Расчеты материального и теплового баланса плавки





Расчет материального баланса

Исходные данные расчетной части

Состав неметаллической части шихты и футеровки.

Состав неметаллической части шихты
материал   Состав материала, %
SiO2 Al2O3 CaO MgO S Fe2O3 FeO CO2 H2O Пр.
Плавиковый шпат 6,5 0,15 0,7 0,2 0,45
Миксерный шлак 2,23 0,8 0,9
Загрязненность лома 0,5
Окалина лома 30,3 0,7
Футеровка смоломагнезитовая 5,4 5,8 3,5 9,3 1,4 2,6
известь 2,5 3,3 0,9 0,31 5,1 0,49 0,4

 

Состав раскислителя

 

материал Состав материала, %
С Mn Si S P
Ферромарганец 6,8 0,2 0,03 0,35

 

Условия ведения плавки

наименование обозначение размерность Значения
Доля окисляемого до СО2 углерода Кс Единицы 0,11
Содержание кислорода в дутье % 98,7
Усвояемость кислорода % объема кислорода дутья
Основность конечного шлака B Единицы 3,2
Потери Fe с дымом МД % от массы металлошихты 1,4
Количество корольков в шлаке Мк % от массы шлака 0,44
Количество выносов и выбросов МВ % от массы металлошихты 4,1
Температура чугуна ТЧ ОС
Температура металла ТМ ОС
Температура лома ТЛ ОС
Потери тепла в окружающую среду qП % от прихода тепла 2,9
Угар Si из раскислителей УSi %
Угар Mn из раскислителей УMn %

 



Расходы материалов.

 

Наименование Обозначение Размерность Значения  
Плавиковый шпат % от массы металлошихты 0,36
Миксерный шлак % от массы чугуна 2,22
Загрязнённость лома % от массы лома 2,7
Окалина лома % от массы лома 1,75
Футеровка % от массы металлошихты 0,37

 

 

Исходные данные

 

Химический состав чугуна, металлолома, стали.

 

наименование С Mn Si S P
Чугун 4.25 0.95 0.65 0.03 0.16
металлолом 0,25 0,4 0,3 0,03 0,025
Сталь 08КП ВГ До 0,08 0,35 До 0,03 До 0,025 До 0,025

 

Расчет материально-теплового баланса

 

Предварительное определение расхода стального лома



Предварительное определение расхода стального лома производится по уравнению, для упрощения которого принято, что выход металла (Mм) и (Mшл) после продувки составляет соответственно 90 и 15 кг на 100 кг металлошихты.

 

где – химическое тепло, выделяемое при полном окислении примесей на 100 кг чугуна, кДж/100 кг;

– содержание углерода в металле в конце продувки, %.

 

 

где 12552, 26903, 7029, 19748 – тепловые эффекты окисления соответствующих элементов – примесей, кДж/кг.

Содержание углерода в металле в конце продувки определяется содержанием углерода в готовой стали и содержанием марганца в металлошихте и готовой стали. Эта величина тем ближе к нижнему пределу заданного содержания углерода в готовой стали, чем ниже содержание марганца в металлошихте и чем выше содержание марганца в готовой стали, так как присаживаемый для раскисления ферромарганец вносит в металл дополнительное количество углерода.

 

В примерном расчёте принято, =0,07%.

Дополнительные величины

 

Масса чугуна составит

.

Следует учитывать, что поступающие в сталеплавильный цех шихтовые материалы (чугун и стальной лом) взвешиваются вместе с содержащимися в них, соответственно, миксерным шлаком, загрязнённостью и окалиной. Поэтому действительное количество чугуна и лома, поступающее на плавку, меньше и будет определяться их чистотой.

Действительные массы чугуна и лома составляют:

 

Массы миксерного шлака, загрязнённости и окалины лома.

 

Расчёт массы примесей, вносимых неметаллической шихтой

 

Расчёт массы примесей, вносимых неметаллической шихтой, производится с учётом расходов компонентов шихты и их состава.



Массы остальных примесей рассчитываются аналогично.

SiO2k = 0.01*(5*0.36+45*1.736+70*0.588+5.4*0.37) = 1.23 кг

Al2O3k = 0.01*(1*0.36+6*1.736+29.5*0.588+5.8*0.37) = 0.303 кг

CaOk = 0.01*(6.5*0.36+40*1.736+3.5*0.37) = 0.73 кг

MgOk = 0.01*(0.15*0.36+3*1.736+72*0.37) = 0.32 кг

Sk = 0.01*(0.7*0.36+2.3*1.736) = 0.0424 кг

Fe2O3k = 0.01*(0.2*0.36+0.8*1.736+9.3*0.37+69*0.381) = 0.312 кг

FeOk = 0.01*(2*1.736+1.4*0.37+30.3*0.381) = 0.155 кг

Прk = 0.01*(80*0.36+0.9*1.736+0.5*0,588+2.6*0.37+0.7*0.381) = 0.318 кг

 

 

Расчёт содержания оксидов железа в шлаке

 

Содержание оксидов железа в шлаке (FeO и Fe2O3) зависит, в основном, от содержания углерода в металле в конце продувки, режима продувки (положение среза фурмы над уровнем металла в ванне, расхода (интенсивности продувки) кислорода и его давления, типа и количества сопел в головке фурмы, конструкции фурмы и т.д.), основности шлака, температуры и т.д.

При относительно постоянных условиях продувки содержание оксидов железа в конечном шлаке определяется, в основном, содержанием углерода в конце продувки (Cост) и основностью шлака (B) и может быть определено по эмпирическим формулам.

 

Окислительная способность шлака определяется общим (суммарным) содержанием закиси железа в конечном шлаке, которое может быть определено по уравнению.

 

Баланс марганца

 

Уравнение баланса марганца составляется из условия, что весь марганец, вносимый шихтой и другими материалами, распределяется между металлом и шлаком в соответствии с константой равновесия реакции.

[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]

 

В случае равновесия с основным шлаком

а =2,

Откуда получим, что

где Т – температура металла, К.

 

 

Тогда уравнение баланса марганца будет иметь вид :

Откуда содержание марганца в металле в конце продувки равно.

Баланс фосфора

 

Балансовое уравнение фосфора составляется из условия, что весь фосфор шихты распределяется между металлом и шлаком в соответствии с константой его распределения, эмпирическое выражение которой имеет вид:

 

 

Остаточное содержание фосфора в металле в конце продувки.

 

 

 

Баланс серы

 

Конечное содержание серы в металле в конце продувки определяется основностью конечного шлака по эмпирической формуле.

 

И может быть определено из уравнения баланса серы.

 

(2.59)

 

 

 







Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.