|
Определение среднего состава металлошихты
Задание.
1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.
2) Металлическая шихта состоит из 68% жидкого чугуна и 32% металлолома.
3) Марка стали Ст5сп.
4) Химический состав металлической шихты и готовой стали приведен в таблице №1.
Таблица №1
Вариант №2
| Химический состав
| С
| Si
| Mn
| S
| P
| Не более
| Чугун
| 3,8
| 0,9
| 0,7
| 0,05
| 0,14
| Скрап
| 0,25
| 0,2
| 0,5
| 0,03
| 0,03
| Сталь
| 0,15¸0,22
| 0,05¸0,17
| 0,4¸0,65
| 0,05
| 0,04
|
5) Химический состав неметаллической части шихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины лома в таблице №2.
Таблица №2.
Наименование материалов
| Содержание компонентов, %
| SiO2
| Al2O3
| MnO
| CaO
| MgO
| P2O5
| Sm
| Fe2O3
| FeO
| CO2
| H2O
| Fe00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Руда железная
|
|
| 1,3
| 0,9
| 0,4
| 0,7
| 15,3
|
| 4,5
| -
| 1,2
| 58,8
| Агломерат мартеновский
|
| 1,5
|
|
| 0,3
| 0,4
| 23,2
|
| 19,7
| -
| 0,4
| 55,4
| Известняк
| 2,1
| 1,2
| -
| 52,5
| 0,7
| -
| 56,5
| 1,1
| -
| 41,2
| 1,2
| -
| Известь
| 2,45
| 1,5
| -
| 88,5
| 0,8
| -
| 93,3
| -
| -
| 6,2
| 0,5
| -
| Боксит
|
|
| -
| 1,2
| -
| 0,8
|
|
| -
| -
|
| -
| Доломит обожженный
| 4,2
|
| -
| 53,3
|
| -
| 95,5
| 2,5
| -
|
|
| -
| Доломит сырой
| 1,8
| 1,3
| -
| 30,3
| 19,2
| -
| 52,6
| 1,4
| -
| 44,5
| 1,5
| -
| Магнезитовый порошек
|
|
| -
| 3,2
| 87,5
| -
| 95,7
|
| -
| 0,8
| 0,5
| -
| Материал свода
|
|
| -
|
|
| -
|
|
| -
| -
| -
| -
| Загрязнение лома
|
|
| -
| -
| -
| -
|
| -
| -
| -
| -
| -
| Окалина лома
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
|
|
| -
| -
| -
|
Раздел №1
Расчет материального баланса первого периода плавки (до расплавления).
Определение среднего состава металлошихты
Таблица №3
Источники
| Содержание элементов, %
| Примечание
| С
| Si
| Mn
| Р
| S
|
| Вносит чугун (60 кг), %
| 2,28
| 0,54
| 0,42
| 0,084
| 0,03
|
| Вносит лом (40 кг), %
| 0,1
| 0,08
| 0,2
| 0,012
| 0,012
|
| итого
| 2,38
| 0,62
| 0,62
| 0,096
| 0,042
|
|
Определение состава металла по расплавлении
2. Содержание углерода.
/%С/расп = /%С/раск + /%DС/ = 0,18 + 0,8 = 0,98
3. Содержание кремния.
/%Si/распл = 0
4. Содержание марганца.
/%Mn/распл = 0,62 ´ 15 / 100 = 0,093%
5. Содержание фосфора.
/%Р/распл = 0,096 ´ 20 / 100 = 0,0192%
6. Содержание серы.
/%S/распл = 0,042 ´ 85 / 100 = 0,0357%
6. Следовательно, состав металла по расплавлению будет, %
С
| Si
| Mn
| P
| S
| 0.98
|
| 0.093
| 0.0192
| 0.0357
|
1.3 Определение количества руды в завалку, таблица №4
Элемент –окисел
| Удаляется примесей (элементов), кг
| Расходуется кислорода, кг
| Образуется окислов, кг
| С ® СО
| (2,38-0,98)´87/100=1,218
| 1,218´16/12=1,624
| 1,218+1,624=2,842
| С ® СО2
| (2,38-0,98)´13/100=0,182
| 0,182´32/12=0,4853
| 0,182+0,4853=0,6673
| Si ® SiO2
| 0,62-0=0,62
| 0,62´32/28=0,70857
| 0,62+0,70857=1,32857
| Mn ® MnO
| 0,62-0,093=0,527
| 0,527´16/55=0,15331
| 0,527+0,15331=0,68031
| P ® P2O5
| 0,096-0,0192=0,0768
| 0,0768´80/62=0,0991
| 0,0768+0,0991=0,175897
| /S/ ® (S)
| 0,042-0,0357=0,0063
| -
| -
| Итого:
| М1прим = 2,6301
| МшихО1 = 3,070311
| -
|
1. Поступает кислорода из газовой фазы печи

2. Определяем расход руды в завалку.

Определения количества известняка в завалку
Таблица №5.
Наименование материала
| Общий расход мат-ла на плавку % (кг/100кг)
| Участвует в образовании шлака
| На всю плавку
| В том числе
| В 1 периоде
| Во 2 периоде
| %
| кг
| %
| кг
| %
| кг
| Магнезит обожженный
| 0,65
|
| 0,52
|
| 0,234
|
| 0,286
| Доломит обожженный
| 1,65
|
| 1,2375
|
| 0,80437
|
| 0,43312
| Доломит сырой
| 1,4
|
| 0,21
|
| 0,147
|
| 0,063
| Материал свода
| 0,165
|
| 0,165
|
| 0,09075
|
| 0,07425
| Боксит
| 0,3
|
| 0,3
|
| 0,165
|
| 0,135
| Загрязнение лома
| 1,4
|
| 0,56
|
| 0,56
| -
| -
| Окалина лома
| 1,15
|
| 0,46
|
| 0,46
| -
| -
|
Таблица №6
Источники
| Расход в 1 периоде
| Вносится, кг
| SiO2
| CaO
| Из металлошихты
| -
| 1,32857
| -
| Руда железная 1 период
| 5,113913
| 5,114´10/100=0,5114
| 5,114´0,9/100=0,001485
| Боксит 1 период
| 0,165
| 0,165´11/100=0,01815
| 0,165´1,2/100=0,00198
| Магнезит 1 период
| 0,234
| 0,234´3/100=0,00702
| 0,234´3,2/100=0,007488
| Доломит обожженный 1 период
| 0,804375
| 0,804´4,2/100=0,0338
| 0,804´53,3/100=0,428732
| Доломит сырой 1 период
| 0,147
| 0,147´1,8/100=0,002646
| 0,147´30,3/100=0,044541
| Материал свода 1 период
| 0,09075
| 0,091´5/100=0,0045375
| 0,091´2/100=0,001815
| Загрязнение лома 1 период
| 0,56
| 0,56´75/100=0,42
| -
| Итого:
| -
| М1SiO=2,3261
| M1CaO=0,486041
|


Определение количества шлака, образующегося в период плавления (в 1 периоде)
Количество шлакообразующих окислов, поступивших в шлак в период плавления (SМплавок), таблица №7.
Таблица №7
Источники
| Расход в 1 периоде, кг
| Вносится шлакообразующих окислов, кг
| Из металлошихты
| -
| 1,328571+0,680309+0,175897=2,184777294
| Руда железная 1 период
| 5,113913
| 5,113913´15,3/100=0,782428744
| Известняк 1 период
| 4,671092
| 4,671092´56,5/100=2,63916679
| Боксит 1 период
| 0,165
| 0,165´57/100=0,095205
| Магнезит обожженный 1 период
| 0,234
| 0,234´95,7/100=0,223938
| Доломит обожженный 1 период
| 0,804375
| 0,804375´95,5/100=0,768178125
| Доломит сырой 1 период
| 0,147
| 0,147´52,6/100=0,077322
| Материал свода 1 период
| 0,09075
| 0,09075´79/100=0,0716925
| Загрязнение лома 1 период
| 0,56
| 0,56´100/100=0,56
| Итого:
| -
| SМплавок=7,40271
|

1. Количество спущенного шлака будет

Раздел №2
Расчет шихты и материального баланса второго периода плавки (от расплавления до раскисления).
Раздел №3
Таблица №15.
Тип стали
| Вариант раскисления
| Выдержка на раскисление
| Содержание С в металле перед раскислен
| Угар элементов, %
| С
| Мn
| Si
| Полуспокой
ная
| Раскисление в печи FeSi и FeMn
| 10-20 мин.
| 0,16
|
|
|
|
2. Примерный состав раскислителей.
Раскислители
| Содержание элементов, %
| С
| Si
| Mn
| P
| Fe
| S
| Ферромарганец
| 6.5
| 1.1
| 74.8
| 0.3
| 17.3
|
| Доменный ферросилиций
| 1.2
| 13.5
| 2.5
| 0.1
| 82.7
|
| Богатый ферросилиций
| 0.2
| 46.5
| 0.65
| 00.5
| 52.6
|
|
Раздел №4
Приход тепла
Физическое тепло чугуна

4.1.2 Тепло шлакообразования
А) считаем, что все SiO2 и P2O5 в шлаке связаны реакциями:
SiO2 + 2CaO = (CaO) ´ SiO2 + 2300 кДж/кг SiO2
P2O5 + 4CaO = (CaO)4 ´ P2O5 +4860 кДж/кг Р2О5
Б) поступает SiO2 и P2O5 в шлак из всех материалов (в 1, 2, 3 периодах плавки).
Таблица №21
Источники
| Расход на плавку
| Вносится, кг
| SiO2
| P2O5
| Из металлической шихты
| -
| 1,328
| 0,176
| Из руды 1 и 2 периодов
| 6,168
| 6,168´10/100=0,617
| 6,168´0,7/100=0,043
| Из бокситов 1 и 2 периодов
| 0,3
| 0,3´11/100=0,033
| 0,3´0,8/100=0,0024
| Из известняка 1 периода
| 4,68
| 4,68´2,1/100=0,098
|
| Из извести 2 периода
| 0,88
| 0,88´2,45/100=0,021
|
| Из магнезита 1 и 2 периода
| 0,52
| 0,52´3/100=0,0156
|
| Из обожженного доломита 1 и 2 периода
| 1,24
| 1,24´4,2/100=0,052
|
| Из сырого доломита 1 и 2 периода
| 0,21
| 0,21´1,8/100=0,0038
|
| Из свода 1 и 2 периода
| 0,16
| 0,16´5/100=0,008
|
| Из загрязнения лома 1 периода
| 0,56
| 0,56´75/100=0,42
|
| Из раскислителей 3 периода
| -
| 0,147
|
| Итого:
| -
| S SiO2 = 2,74
| S P2O5 = 0,221
|
В) выделится тепла при протекании реакций шлакообразования.
Q2 = S SiO2 ´ 2300 + S P2O5 ´ 4860 = 2.74 ´ 2300 + 0.221 ´ 4860 = 7390.219 кДж
Всего поступает тепла
SQ = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 = 74262 + 7390.22 + 55802 + 11902.78 = 149357.7 кДж
Расход тепла
Физическое тепло стали

Физическое тепло шлака

Всего уносится тепла шлаком

Задание.
1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.
2) Металлическая шихта состоит из 68% жидкого чугуна и 32% металлолома.
3) Марка стали Ст5сп.
4) Химический состав металлической шихты и готовой стали приведен в таблице №1.
Таблица №1
Вариант №2
| Химический состав
| С
| Si
| Mn
| S
| P
| Не более
| Чугун
| 3,8
| 0,9
| 0,7
| 0,05
| 0,14
| Скрап
| 0,25
| 0,2
| 0,5
| 0,03
| 0,03
| Сталь
| 0,15¸0,22
| 0,05¸0,17
| 0,4¸0,65
| 0,05
| 0,04
|
5) Химический состав неметаллической части шихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины лома в таблице №2.
Таблица №2.
Наименование материалов
| Содержание компонентов, %
| SiO2
| Al2O3
| MnO
| CaO
| MgO
| P2O5
| Sm
| Fe2O3
| FeO
| CO2
| H2O
| Fe00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Руда железная
|
|
| 1,3
| 0,9
| 0,4
| 0,7
| 15,3
|
| 4,5
| -
| 1,2
| 58,8
| Агломерат мартеновский
|
| 1,5
|
|
| 0,3
| 0,4
| 23,2
|
| 19,7
| -
| 0,4
| 55,4
| Известняк
| 2,1
| 1,2
| -
| 52,5
| 0,7
| -
| 56,5
| 1,1
| -
| 41,2
| 1,2
| -
| Известь
| 2,45
| 1,5
| -
| 88,5
| 0,8
| -
| 93,3
| -
| -
| 6,2
| 0,5
| -
| Боксит
|
|
| -
| 1,2
| -
| 0,8
|
|
| -
| -
|
| -
| Доломит обожженный
| 4,2
|
| -
| 53,3
|
| -
| 95,5
| 2,5
| -
|
|
| -
| Доломит сырой
| 1,8
| 1,3
| -
| 30,3
| 19,2
| -
| 52,6
| 1,4
| -
| 44,5
| 1,5
| -
| Магнезитовый порошек
|
|
| -
| 3,2
| 87,5
| -
| 95,7
|
| -
| 0,8
| 0,5
| -
| Материал свода
|
|
| -
|
|
| -
|
|
| -
| -
| -
| -
| Загрязнение лома
|
|
| -
| -
| -
| -
|
| -
| -
| -
| -
| -
| Окалина лома
| -
| -
| -
| -
| -
| -
| -
|
|
| -
| -
| -
|
Раздел №1
Расчет материального баланса первого периода плавки (до расплавления).
Определение среднего состава металлошихты
Таблица №3
Источники
| Содержание элементов, %
| Примечание
| С
| Si
| Mn
| Р
| S
|
| Вносит чугун (60 кг), %
| 2,28
| 0,54
| 0,42
| 0,084
| 0,03
|
| Вносит лом (40 кг), %
| 0,1
| 0,08
| 0,2
| 0,012
| 0,012
|
| итого
| 2,38
| 0,62
| 0,62
| 0,096
| 0,042
|
|
|