Теория и технология производства стали 35Г

                                     = + +        

= 24276 + 18170 + 1056 = 43502 ккал. (182,273 МДж.)    (37) 
 

            2.4.2 Расход тепла. 

    Физическое  тепло стали: 

= [0,167 ·  1500 + 65 + 0,2 · (1630 – 1500)] · (91,125 + 0,5 + 1) = 31674 ккал.                                                                                       (132,714 МДж.)(38) 

    Физическое  тепло шлака: 

= (0,298 ·  1630 + 50) · 7,3870 = 3957,511 ккал. (16,582 МДж.).               (39) 
 
 
 

    Потери  тепла принимаем 5 % от прихода:

     

= 0,05 · 43502 = 2175,100 ккал. (9,113 МДж.).                                       (40) 

    Частицы выносят тепла:

      

= (0,294 · 1450 + 50 ) · 2,1420 = 1020,2350 ккал. (4,274 МДж.).          (41) 

    Газы  уносят тепла при средней температуре 1450º С:

                                                                                               В килокалориях

 

    Расход  тепла равен:

    

 = + + + +

    

= 31674 + 3957,5110 + 2175,100 + 1020,2350 + 3496,1600 =

                            = 42323 ккал. (177,333 МДж.).                       (42)

    Избыток тепла равен:

 

     = 43502 – 42323 = 1179 ккал.   (4,94 МДж.).               (43) 

    Таблица 17 – Тепловой баланс. 

                                                                                    

    3 Расчёт основных геометрических размеров кислородного конвертера. 

    Принимаем: внутренний диаметр конвертера = 4,1 м; отношение высоты конвертера к его внутреннему диаметру / = 1,3; угол наклона горловины 60º.

    Определяем высоту рабочего пространства: 

= 1,55 · = 1,3 · 4,1 = 5,330 (м).                                (44)

     

    Определяем  диаметр горловины: 

= 0,52 ·  = 0,52 · 4,1 = 2,132 (м).                              (45) 

    Высота  горловины при угле её наклона α = 60º: 

= 0,5 · ( – ) · tg 60º= 0,5 · tg 60 · (4,000 – 2,132) = 1,617 (м). (46) 

    Определяем объём жидкого металла: 

     = 12,055 (м³).                                (47) 

    Металл  в спокойном состоянии помещается в шаровом сегменте и в цилиндрической части конвертера:

     

                                                              (48) 

    Объём шарового сегмента определяем по формуле:  

  1,888 (м³).  (49) 

    где = 0,27 – принимаемая глубина шарового сегмента, м. 

    Объём цилиндрической части конвертера, занятой  металлом:  

 = 3,14 · (2,1)² · = 13,874 ·        (50) 

    Определяем  высоту металла, расположенного в цилиндрической части конвертера:  

    12,055 = 1,888 + 13,874 ·                                         (51) 

    откуда = 0,733 (м). 

    Общая глубина металлической ванны  равна:  

= 0,733 + 0,27 = 1,003(м).                                         (52) 
 
 
 
 
 
 

    Если  принять количество шлака 10 % и его плотность 3000 кг/м³, то слой шлака будет:  

 (м).                          (53) 

    Общая глубина ванны в спокойном  состоянии составит:

     

= 1,003 + 0,241 = 1,244 (м).                                        (54) 

    Высота  цилиндрической части конвертера равна:   

= 5,330 – 1,617 – 0,270 = 3,443 (м).                         (55) 

    Полный  объём рабочего пространства равен:  

.                                                         (56) 

    Объём горловины представляет собой фигуру усеченного конуса, определяемого по формуле:  

     =

         = 1/3 · 3,141 · 1,617· ((2,100)² + 2,100 · 1,066 + (1,066)²) = 13,182 (м³).      (57)

     

    

    Объём цилиндрической части конвертера равен:  

     = 3,141 · (2,100)² · 3,443 = 47,676 (м³).            (58) 

    Объём шарового сегмента определен выше и  равен 1,888 (м³).

    Объём рабочего пространства равен:  

= 47,676 + 13,182 + 1,888 = 62,746 (м³).     (59) 

    Удельный  объём рабочего пространства конвертера получится:  

     =62,746: 95 = 0,660 (м³/т),                                                       (60)

    что совпадает с удельным объёмом  существующих конвертеров данной садки. 

    Расстояние  от уровня спокойной ванны до среза  горловины:  

H = 5,330 – 1,244 = 4,086 (м).                                                     (61) 
 
 
 

    

    

    4 График изменения химического состава стали и шлака по ходу продувки. 

    Рассчитаем  продолжительность периода продувки.

    Общий расход кислорода на плавку 95 тонн составит: 

 (м³).                                                    (62)

    где 48,32 – удельный расход кислорода на 1 тонну садки, м³/т; 

    Примем  интенсивность продувки , минутный расход технического кислорода: 

( ).                                                     (62) 

    Определим продолжительность периода продувки: 

     (мин).                                                (63) 

    График  изменения химического состава  металла и его температуры  по ходу продувки изображен на рисунке 1, а график изменения химического  состава шлака по ходу плавки в  кислородном конвертере изображен  на рисунке 2 [1].  

    Рисунок 1 – Изменение химического состава  металла и его температуры  по ходу продувки 
 
 
 
 
 
 

    Рисунок 2 – Изменение химического состава шлака  по ходу продувки в кислородном конвертере 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

    

    5 Технология кислородно-конвертерной плавки стали марки 35Г 

            5.1 Общие положения 

    5.1.1 Футеровка конвертера после выпуска предыдущей плавки должна быть осмотрена мастером по плавкам и контрольным мастером ОТК и определена пригодность конвертера для плавки.

    5.1.2 В случае неисправности футеровки конвертера произвести ремонт.

    5.1.3 Перед началом плавки проверить действие всех механизмов конвертера. 

            5.2 Требования к шихте 

    5.2.1 Боксит, известь и добавочные материалы должны быть измельчены до фракции 10 … 30 мм.

    5.2.2 Чугун, заливаемый в конвертер должен содержать не более 0,50% кремния и до 1,00% марганца, фосфора не более 0,020% , серы не более 0,05%. Температура чугуна, заливаемого в конвертер должна быть не ниже 1320ºС.