124933 (Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов)
Описание файла
Документ из архива "Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "124933"
Текст из документа "124933"
Министерство образования и науки Украины
Приазовский государственный технический университет
Кафедра металлургии стали им. И.Г. Казанцева
КУРСОВАЯ РАБОТА
По предмету: «Теория и технология производства стали в конвертерах и мартеновских печах»
На тему: «Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов»
Выполнил ст.гр. И-07-МС1
Луценко Р.В.
Проверил проф. Бакст В.Я.
Мариуполь 2009
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные………………………………………………………...…...…..3
1. Определение температуры металла в конце продувки…………….…......….4
2. Расчет материального баланса плавки………………………………….….....5
3. Расчет теплового баланса плавки……………………………...…………….22
Перечень источников………………………………………………..…………..34
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вместимость конвертора 130т;
Химический состав чугуна и лома – таблица 1.1;
Температура жидкого чугуна 13400С;
Марка выплавляемой стали 10ХСНД;
Интенсивность продувки ванны 3,3 нм3/(т•мин);
Химический состав чугуна, лома и готовой стали сводим в таблицу.
Табл. 1.1 Состав чугуна, лома и стали
| Материалы | Элементы | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | |
| Чугун жидкий | 4 | 0,8 | 0,5 | 0,04 | 0,04 | - | - | - |
| Металлический лом | 0,35 | 0,4 | 0,25 | 0,04 | 0,05 | - | - | - |
| Состав стали 10ХСНД | Не более 0,12 | 0,8-1,1 | 0,5-0,8 | Не более 0,35 | Не более 0,04 | 0.6-0.9 | 0.5-0.8 | 0.4-0.6 |
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНЦЕ ПРОДУВКИ
Требуемую температуру металла в конце продувочной операции находим последовательным расчётом.
Температура плавления (ликвидуса) стали:
tликв = 1539 – 88%С – 8%Si – 5%Mn – 4%Ni – 5%Cu – 2%V – 1,5%Cr – 25%Ti – 30%P.
tликв = 1539 – 88•0.09 – 8•0.8 – 5•0.5 – 4•0.5 – 5•0.4 – 1,5•0.6 – 30•0.35 = 15070С
Температура стали в кристаллизаторе:
tкр = tликв + (10÷150C);
tкр = 1507 + 13 = 1520 0C
Определяем температуру металла в промковше:
tпр.к = tкр + (15÷200C);
tпр.к = 1520 + 17 = 1537 0C
Температура металла в стальковше:
tcт.к = tпр.к + (10÷200C);
tcт.к = 1537 + 20 = 1557 0C
Необходимая температура металла перед внепечной обработкой:
tвнеп = tcт.к + (10÷200C);
tвнеп = 1557 + 17 = 1574 0C
Определяем температуру металла в конверторе по окончании продувки:
tкм = tвнеп + (30÷400C);
tкм = 1574 + 40 = 1614 0C
2. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ПЛАВКИ
Расчет ведется на 100 кг металлошихты (чугун + лом).
Предварительное определение расхода лома.
= [(3000
+ 6430
+ 1680
+ 4720
+ 21
+ 4200) –
– (25,2
+ + 2730
)]/(30
+ 64,3 + 16,8 + 47,2 + 0,21 ), кг (2.1)
где , , , – содержание соответствующих элементов в чугуне, %;
, – соответственно температура заливаемого в конвертер чугуна и температура металла в конце продувки, 
;
– содержание углерода в металле в конце продувки, %. (принимаем равным нижнему пределу в готовой стали).
= [(3000•4 + 6430•0.8 + 1680•0.5 + 4720•0.04 + 21•1340 + 4200) –
- (25,2•1614 + 2730•0.09)]/(30•4 + 64,3•0.8 + 16,8•0.5 + 47,2•0.004 + 0,21•1340) = (50513 – 40919) / 463 = 20,72 кг
Расход чугуна, кг
= 100 - =100 -20,72 = 79,28 кг (2.2)
Расход миксерного шлака составляет 0,6 – 0,9% от массы чугуна, кг
Принимаем
= (0,006 ÷ 0,009)Мч (2.3)
= 0,008 • 79,28 = 0,63 кг
Для выполнения дальнейших расчетов принимаем:
Количество загрязнений, вносимых ломом, кг
= 0,0065 ∙ = 0,0065 • 20,72 = 0,13 кг (2.4)
Расход плавикового шпата в зависимости от параметров технологии находится в пределах 0,2 – 0,5 кг.
Принимаем
= 0,4 кг (2.5)
Расход футеровки составляет 0,2 – 0,3 кг.
Принимаем
= 0,3 кг (2.6)
Количество окалины, внесенной ломом, кг
= 0,012 ∙ = 0,012 • 20,72 = 0,25 кг (2.7)
Количество примесей, внесенных металлошихтой, кг
= 0,01(
∙
+ 
∙
) (2.8)
= 0,01( ∙ + ∙
) (2.9)
= 0,01( ∙
+
∙
) (2.10)
= 0,01( ∙
+ ∙
) (2.11)
= 0,01( ∙
+
∙
) (2.12)
где , – соответственно масса чугуна и лома, кг;
, 
, , 
, , 
, , 
, 
, 
– содержание углерода, кремния, марганца, фосфора, серы соответственно в чугуне и ломе, %.
= 0,01(79,28 ∙ 4 + 20,72 ∙ 0,35) = 3,24 кг
= 0,01(79,28 ∙ 0,8 + 20,72 ∙ 0,4) = 0,72 кг
= 0,01(79,28 ∙ 0,5 + 20,72 ∙ 0,25) = 0,45 кг
= 0,01(79,28 ∙ 0,04 + 20,72 ∙ 0,04) = 0,04 кг
= 0,01(79,28 ∙ 0,04 + 20,72 ∙ 0,05) = 0,42 кг
Расход извести на плавку (
), кг
Основность конечного шлака в зависимости от состава чугуна и марки выплавляемой стали (требуемых показателей дефосфорации и десульфурации) находится в пределах 3,0 – 3,6
Принимаем для расчета основность конечного шлака 
= 3,4
= 
,кг (2.13)
– содержание кремния в металлошихте;
, 
и т.д. – содержание кремнезёма в используемых материалах;
, 
– содержание оксида кальция в используемых материалах (Табл.2.1)
, и т.д. – расход материалов.
Таблица 2.1 Химический состав неметаллической части шихты и других материалов, кроме оксидов железа и летучих
| Состав Материалы | SiO2 | Al2O3 | MnO | CaO | MgO | P2O5 | S | CaF2 | ∑m*) | Fe2O3 | FeO | CO2 | H2O |
| Известь | 1,5 | 0,8 | - | 90,0 | 3,0 | 0,1 | 0,1 | - | 95,5 | - | - | 3,5 | 1,0 |
| Плавиковый шпат | 4,5 | 0,9 | - | 7,6 | - | - | - | 81,0 | 94,0 | - | - | 6,0 | - |
| Футеровка | 3,4 | 1,4 | - | 40,3 | 52,8 | - | - | - | 97,9 | 2,1 | - | - | - |
| Загрязнения лома | 68,0 | 24,0 | - | 3,0 | 2,0 | - | - | - | 97,0 | 3,0 | - | - | - |
| Окалина лома | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 69,0 | 31,0 | - | - |
| Ковшевой шлак | 54,5 | 8,6 | 9,4 | 7,5 | 3,3 | 0,2 | 0,2 | - | 83,7 | - | 16,3 | - | - |
= {3,4[2,14•0,72 + 0,01(0,4•4,5 + 0,3•3,4 + 0,63•54,5 + 0,13•68,0)] – 0,01(0,4•7,6 +0,3•40,3 + 0,63•7,5 + 0,13•3,0)} / 0,01(90,0 – 1,5•3,4) =
= {3,4[1,54 + 0,01•50,2] – 0,01•20,25} / 0,849 = {6,94 - 0,2025} / 0,849 = 7,94 кг
Содержание оксидов железа в конечном шлаке:
= 
. (2.14)
где – температура металла в конце продувки, .
= 1,25 + 4∙3,4 + 0,3 / 0,09 + 
∙1614
= 20.78 %
= 
; 
= 
,
= 0.667∙20.78 = 13.86 %
= 20.78 – 13.86 = 6.92 %
(предполагаем, что на 2/3 состоит из (%FeO)к и на 1/3 – из
