Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Марта 2010 в 20:00, Не определен
1. Рассчитать материальный и тепловой баланс плавки в кислородном конвертере, количество необходимых раскислителей и легирующих.
2. Произвести расчет геометрических размеров кислородного конвертера.
3. Построить график изменения химического состава металла и шлака по ходу продувки.
4. Разработать технологию кислородно-конвертерной плавки данной марки стали.
5. Выполнить специальную часть проекта.
6. Выполнить графическую часть проекта.
2
Расчет материального и
2.1 Материальный баланс до раскисления
Состав
применяемого чугуна (ГОСТ 805-95) [7], скрапа
(ГОСТ 2787-75) [8] и конечной стали (ГОСТ 4543-71)
перед раскислением приведен в таблице
5.
Таблица 5 – Состав чугуна, скрапа и конечной стали
| Чугун | 4,00 | 0,50 | 1,00 | 0,20 | 0,05 |
| Скрап | 0,60 | 0,10 | 0,50 | 0,04 | 0,04 |
| Сталь до раскисления | 0,32 | – | 0,20 | 0,03 | 0,03 |
Состав извести (ТУ У 26.5-0093714-042-2001 [10]; ИС-1, 2 сорт), бокситов
(ТУ 48- 5-240-00) [11] и
футеровки (ГОСТ 28874-90)[9] (таблица 6).
Таблица 6 – Состав извести, бокситов и футеровки
| Известь | 1 | 88 | 2 | 2 | - | 2 | 5 |
| Боксит | 20 | 4 | - | 52 | 18 | 6 | - |
| Периклазо-
известковый кирпич |
5 | 10 | 80 | 2 | 3 | - | - |
Расход футеровки принимается равным 0,3 % от массы садки.
Технический кислород содержит 99,5 % и 0,5 % .
Определяем
средний состав шихты при условии
переработки 5 % скрапа и 95 % чугуна (таблица
7):
Таблица 7 – Средний состав шихты
| Чугун вносит | 3,800 | 0,475 | 0,950 | 0,190 | 0,0475 |
| Скрап вносит | 0,030 | 0,005 | 0,025 | 0,002 | 0,0020 |
| Средний состав | 3,830 | 0,480 | 0,975 | 0,192 | 0,0495 |
| Сталь до раскисления | 0,320 | – | 0,200 | 0,030 | 0,0300 |
Удаляется примесей из ванны на 100 кг металла:
| ……………………………………………………....... | 3,83 – 0,32·0,9=3,5420 |
| ……………………………………………………….. | 0,480 |
| …… …………………………………..…………….. | 0,975 – 0,20·0,9=0,7950 |
| …………………………………………..…………….. | 0,192 – 0,03·0,9=0,1650 |
| ……………………………………………………….. | 0,0495–0,03·0,9=0,0225 |
|
( в дым)………………………………..……………. |
1,5000 |
| Угар примесей ………………………………………… | 6,5045 |
где
0,9 – выход стали.
Принимаем, что при продувке ванны кислородом 10 % серы выгорает до , то есть окисляется 0,002 кг серы.
Расход
кислорода на окисление примесей
составит при окислении 10 % углерода
до
и 90 % до
:
Таблица 8 – Определение расхода кислорода и массы окислов
| Расход кислорода | Масса окислов | ||
| → | 0,354·32 / 12=0,1327 | 0,354+0,1327=0,4867 | |
| → | 3,187·16 / 12=4,2493 | 3,187+4,2493=7,4363 | |
| → | 0,480·32 / 28=0,5485 | 0,480+0,5485=1,0285 | |
| → | 0,795·16 / 55=0,2312 | 0,795+0,2312=1,0262 | |
| → | 0,165·80 / 62=0,2129 | 0,165+0,2129=0,3779 | |
| → | 0,002·32 / 32=0,0020 | 0,002+0,0020=0,0040 | |
| → (в дым) | 1,500·48/ 112=0,6428 | 1,500+0,6428=2,1428 | |
| 6,0190 | 12,5020 | ||
В
шлак переходит 0,020 – 0,002 = 0,018 кг серы. При
переходе серы в шлак освобождается кислорода
0,009 кг, поэтому расход кислорода составит:
6,019–
0,009 = 6,010 (кг).
Расход
извести определяем по балансу
и
в шлаке для получения основности
3,2. Для формирования шлака
принимаем расход боксита 0,6 кг. Расход
извести обозначим y кг.
Количество в конечном шлаке, поступающее из материалов:
| Футеровка
……………………………….................. Боксит ……………………………………………………... Известь ……………………………………………………. |
0,300 × 0,100 = 0,030
0,600 × 0,040 = 0,024 0,880 × у |
Количество в конечном шлаке, поступающее из материалов:
| Металлическая
шихта…………………………...
Футеровка………………………………………... Боксит……………………………………………. Известь………………………………………….... |
1,0285
0,300 × 0,050 = 0,015 0,600 × 0,200 = 0,120 0,010 × у |
| 1,058 + 0,010 × у |
Вместо и подставляем их значения и определяем расход извести:
(0,054
+ 0,880 · у) / (1,058 + 0,010 · у) = 3,200
(2)
откуда у = 3,275 кг.
Таблица 9 – Составляющие шлака
В килограммах
| Источники | ||||||||||
| Металлическая
шихта |
1,028 | – | – | – | 0,020 | 1,026 | 0,377 | – | – | – |
| Футеровка | 0,015 | 0,030 | 0,240 | 0,006 | – | – | – | 0,009 | – | – |
| Боксит | 0,120 | 0,024 | – | 0,312 | – | – | – | 0,108 | 0,036 | – |
| Известь | 0,033 | 2,947 | 0,067 | 0,067 | – | – | – | – | 0,067 | 0,167 |
| Итого | 1,196 | 2,551 | 0,307 | 0,385 | 0,020 | 1,026 | 0,377 | 0,117 | 0,103 | 0,167 |
Допускаем в первом приближении, что содержание окислов железа в шлаке при продувке металла кислородом сверху будет таким же, как и в мартеновском шлаке: 13 % , 4 % . Тогда масса окислов шлака без и , будет составлять 83 %, а масса шлака без окислов железа равна 6,132 кг.
Информация о работе Теория и технология производства стали 35Г