Расчет материального баланса конвертерной плавки, страница 2
Описание файла
Документ из архива "Расчет материального баланса конвертерной плавки", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Расчет материального баланса конвертерной плавки"
Текст 2 страницы из документа "Расчет материального баланса конвертерной плавки"
З
десь коэффициент 1.1 учитывает кол-во серы, вносимой известью; это кол-во обычно составляет 5-15% от количества серы в металлической шихте. В балансовом уравнении следует также учитывать удаление серы в газовую фазу (обычно 5-10% от кол-ва серы в шихте) и ее поступление с миксерным шлаком. С целью упрощения принято, что количество серы, удаляющейся в газовую фазу, равно количеству, вносимому миксерным шлаком.
После подстановки в балансовое уравнение численных значений и величины 7* [S]ост. вместо (S) имеем:
Отсюда примерное остаточное содержание серы в металле в конце продувки [S]ост. составит 0,027%.
Учитывая найденные величины остаточного содержания составляющих металла в конце продувки и то, что выход жидкой стали в конце продувки принят равным 91% от массы металлической шихты, определяем количество примесей, удаляющихся из ванны:
| С | 3,480 — 0,16 0,91=3,334 |
| Si | 0,700 |
| Mn | 0,809 — 0,23 0,91 = 0,600 |
| P | 0,080 — 0,020 0,91 = 0,062 |
| S | 0,042 — 0,027 0,91 = 0,017 |
| Fe (в дым) | 1,000 |
Итого (угар примесей) 5,713
2.3. Рассчитаем потребность в кислороде на окисление примесей и кол-во образующихся окислов (без учета окисления железа в шлак). При расчете
принимаем, что 90% углерода окисляется в конвертере до CO, а 10% до CO2.
Результаты расчета сведены в таблицу 4. В качестве примера приведем расчет окисления марганца. На 100 кг шихты окисляется 0,600 кг марганца. Для этого потребуется кислорода: 0,600 16 : 55 = 0,175 кг. (здесь 16 — атомная масса кислорода, 55 — атомная масса марганца). Количество MnO определяется суммированием кол-ва окислившегося марганца и израсходованного кислорода (0,600 + 0,175 = 0,775).
Таблица 4
Окисление примесей
| Окисляющийся Элемент | Образующийся окисел | Расход кислорода | Масса окисла |
| С | СО | 3,001 16 : 12 = 4,001 | 7,002 |
| С | СО2 | 0,333 32 : 12 = 0,888 | 1,221 |
| Si | SiO2 | 0,700 32 : 28 = 0,800 | 1,500 |
| Mn | MnO | 0,600 16 : 55 = 0,175 | 0,775 |
| P | P2O5 | 0,062 80 : 62 = 0,080 | 0,142 |
| Fe | Fe2O3 (в дым) | 1,000 48 : 112 = 0,429 | 1,429 |
| 6,395 |
2
.4. Определяем расход извести. Обозначив расход извести через Х, определяем его, задаваясь основностью конечного шлака:
Находим кол-во SiO2 в конечном шлаке, поступающее из материалов, кг:
| Окисление кремния | 1,500 |
| Плавиковый шпат | 0,3 0,15 = 0,045 |
| Футеровка | 0,4 0,025 = 0,010 |
| Миксерный шлак | 0,6 0,45 = 0,270 |
| Известь | 0,03 Х |
Всего 1,825 + 0,03 Х
Количество СаО в конечном шлаке, вносимое материалами, кг:
| Известь | 0,90 Х |
| Футеровка | 0,3 0,15 = 0,045 |
| Миксерный шлак | 0,4 0,025 = 0,010 |
| Плавиковый шпат | 0,6 0,45 = 0,270 |
Всего 0,362 + 0,90 Х
Подставив найденные величины в формулу основности шлака, находим Х:
Откуда Х= 6,31 кг
2.5. Определяем массу и состав шлака. С этой целью вначале рассчитываем кол-во составляющих шлака, вносимых материалами без учета окислов железа. Результаты расчета приведены в таблице 5, где кол-во компонентов, получаемых при окислении металла, взято из таблицы 4, а для прочих материалов получено перемножением кол-ва расходуемого материала на содержание в нем данного компонента.
Таблица 5
Количество составляющих, вносимых в шлак
| Материал | Вносимая составляющая, кг | |||||||||||||
| CaO | SiO2 | MnO | MgO | Al2O3 | S | P2O5 | CaF2 | |||||||
| Металл | — | 1,500 | 0,755 | — | — | 0,017 | 0,142 | — | ||||||
| Футеровка | 0,236 | 0,010 | — | 0,148 | 0,006 | — | — | — | ||||||
| Шпат | 0,006 | 0,045 | — | — | 0,003 | — | — | 0,246 | ||||||
| Известь | 5,535 | 0,189 | — | 0,061 | 0,086 | 0,006 | — | — | ||||||
| Миксерный шлак | 0,120 | 0,270 | 0,060 | 0,048 | 0,057 | — | — | — | ||||||
| Итого | 5,897 | 2,014 | 0,835 | 0,257 | 0,152 | 0,023 | 0,142 | 0,246 | ||||||
Всего в шлак вносится 9,566кг.
Общее кол-во шлака находим с учетом того, что как было принято в разделе 2.2. содержание FeO в шлаке равно 15%, Fe2O3 — 4%, а кол-во прочих составляющих, как это следует из данных таблице 5, равно 9,613 кг. Тогда 9,566 кг будут составлять 81% массы шлака, а общее его кол-во будет равно:
9,566 100 : 81 = 11,810 кг.
Масса окислов железа в шлаке составит:
11,810 — 9,566 = 2,244 кг, в том числе FeO — 1,771 кг, Fe2O3 — 0,472 кг.
Таким образом, конечный шлак будет иметь состав приведенный в таблице 6.
Таблица 6.
Состав конечного шлака
Окисел | Количество | Окисел | Количество | ||
| Кг | % | Кг | % | ||
| CaO | 5,897 | 49,9 | P2O5 | 0,142 | 1,2 |
| SiO2 | 2,014 | 17,0 | FeO | 1,771 | 15,0 |
| MgO | 0,257 | 2,2 | Fe2O3 | 0,472 | 4,0 |
| Al2O3 | 0,152 | 1,3 | S | 0,023 | 0,2 |
| MnO | 0,835 | 7,0 | CaF2 | 0,246 | 2,1 |
| Всего | 11,810 | 100,0 | |||
2.6. Определяем общий расход кислорода на окисление железа и примесей чугуна. Кол-во кислорода, потребное для окисления примесей чугуна приведено в таблице 4. Кроме того, кислород расходуется на окисление железа, переходящего в шлак.
Конечный шлак содержит (таблица 6) 1,771 кг FeO. Из этого кол-ва миксерный шлак вносит 0,6 0,07 = 0,042 кг FeO. Остальное кол-во FeO (1,771 — 0,042 = 1,687 кг) получается в результате окисления железа.
Из имеющихся в шлаке 0,472 кг Fe2O3 ржавчина вносит 0,2 0,85 = 0,170 кг. Остальное количество Fe2O3 (0,472 — 0,170 = 0,302 кг) получается в результате окисления железа.
Для получения 1,687 кг FeO необходимо кислорода:
1,687 16 : 72 = 0,375 кг (здесь 16 — атомная масса кислорода, 72 — молекулярная масса FeO ).
При этом окисляется железа 1,687 — 0,375 = 1,312 кг.
Для получения 0,305 кг Fe2O3 расходуется кислорода 0,302 48 : 160 = 0,09 кг.
При этом окисляется железа 0,302 — 0,090 = 0,212 кг.
Всего на окисление железа расходуется кислорода:
0,382 + 0,090 = 0,472 кг.
Кислород расходуется также на окисление серы, удаляющейся в газовую фазу. В разделе 2,2 было принято, что это количество серы равно ее содержанию в миксерном шлаке, т.е.:
0,6 0,5 : 100 = 0,003 кг.
Потребуется кислорода 0,003 32 : 32 = 0,0032 кг и образуется
SO2 0,003 + 0,003 = 0,006 кг.
Общий расход кислорода на плавку составит: 6,350 + 0,472 + 0,003 = 6,825 кг, или 6,825 22,4 : 32 = 4,778 м в кубе.
Потребуется технического кислорода (99,5% О2) при 100% - ном его усвоении: 6,825 : 0,995 = 6,859 кг.
В этом количестве технического кислорода будет содержаться азота: 6,859 0,005 = 0,034 кг.
2.7. Определяем выход жидкой стали, приняв, что потери металла с выбросами составляют 1,2 кг, а потери с корольками в шлаке 0,4 кг. Выход жидкой стали составит:
