0,690
Итого
3,462
3,408
6,528
Износ футеровки представлен в таблице 5.
Таблица 5 – Износ футеровки, кг.
Материал
1 период
2 период
За плавку
1
2
3
4
Магнезитохромит
0,2
0,1
0,3
Доломит
1,2
0,3
1,5
Примем загрязненность скрапа 1,5%.
Загрязнения типа глины SiO2 = 50%; Al2O3 = 28%; H2O = 22%.
Загрязнениями вносится:
- SiO2 ………………… 35 · 0,015 · 0,50 = 0,262 кг;
- Al2O3 ………………. 35 · 0,015 · 0,28 = 0,147 кг;
- Н2О ………………. 3 · 0,015 · 0,22 = 0,115 кг.
Итого: Σ = 0,524 кг.
Принято, что окисленность скрапа (в виде Fe2O3) составляет 1% его массы, т.е. 0,35 кг. Согласно проведенным исследованиям на ОАО «Уральская Сталь», вместе с чугуном из миксера попадает небольшое количество шлака (1,5% массовой доли чугуна) 1,5 кг/100 кг, при этом состав шлака:
45,0% CaO; 6,0% Al2O3; 7,5% MgO;
40,0% SiO2; 1,5% S.
Миксерный шлак внесет:
- CaO ………………….. 0,45 · 1,5 = 0,675 кг;
- SiO2 …………………. 0,40 · 1,5 = 0,6 кг;
- Al2O3 ………………… 0,06 · 1,5 = 0,1125 кг;
- MgO ………………… 0,075 · 1,5 = 0,1125 кг;
- S ……………………. 0,015 · 1,5 = 0,0225 кг.
Известняка вводим 1,5 кг.
Поступит SiO2 из материалов:
- металлошихты ………1,464 кг;
- магнезитохромита …. 0,012 кг;
- загрязнений скрапа … 0,262 кг;
- миксерного шлака …. 0,6 кг;
- доломит …………….. 0,024 кг;
- известняка …………. 0,002 · х кг.
Σ 2,362 + х Σ 0,02 кг
Поступил Al2O3 из материалов:
- магнезитохромита … 0,008 кг;
- загрязнений скрапа … 0,147 кг;
- миксерного шлака …. 0,090 кг;
- доломит …………….. 0,024 кг;
- известняк. ………….. 0,003 · х кг.
Поступление MnO из материалов:
- металлошихты …….. 0,574 кг;
- известняк. ………….. 0,0015 · х кг;
Σ 0,574 + 0,0015 · х кг
Поступление MgO из материалов:
- магнезитохромита …. 0,132 кг;
- миксерного шлака …. 0,116 кг;
- доломит …………….. 0,432 кг;
- известняк …………… 0,02 · х кг
Σ 0,677 + 0,02 · х кг
Поступление СаО из материалов:
- магнезитохромита …. 0,004 кг;
- миксерный шлак …… 0,675 кг;
- доломит …………….. 0,660 кг;
- известняк ……………. 0,53 · х кг
Σ 1,339 + 0,53 · х кг
Поступление Р2О5 из материалов:
- металлошихты ………. 0,083 кг;
- известняка …………… 0,0007 · х кг
Σ 0,083 + 0,0007 · х кг
Поступление S из материалов:
- металлошихты ………. 0,001 кг;
- миксерного шлака …… 0,0215 кг;
- известняка ……………. 0,001 · х кг
Σ 0,0225 + 0,001 · х кг
Содержание FeO и Fe2O3 с учетом экспериментальных данных принято равным соответственно 20% и 7%
Количество шлака по расплавлению
Lш = 0,262 · Lш + 5,327 + 0,5747 · х (7)
Второе уравнение составляем по основности шлака 1 периода, которую примем 1,8, тогда:
(1,339 + 0,53 · х)/(2,362 + 0,02 · х) = 2,0
х = 6,908
Масса шлака составит:
Lш = 5,327 + 0,5747 · 6,908/0,738 = 12,6 кг.
Рассчитаем количество и состав шлака периода расплавления:
SiO2 ………………… 2,362 + 0,02 · 6,908 = 2,50 кг;
Al2O3 ……………….. 0,269 + 0,003 · 6,908 = 0,29 кг;
MnO ………………… 0,574 = 0,574 кг;
CaO …………………. 1,339 + 0,53 · 6,908 = 5,000 кг;
MgO ………………… 0,677 + 0,02 · 6,908 = 0,815 кг;
P2O5 ………………… 0,083 + 0,0007 · 6,908 = 0,088 кг;
S ……………………. 0,0225 + 0,0001 · 6,908 = 0,023 кг;
FeO ………………… 0,2 · 12,6 = 2,52 кг;
Fe2O3 ……………….. 0,07 · 12,6 = 0,79 кг.
Σ Lш = 12,6
Баланс железа 1 периода плавки приведен в таблице 6.
Количество окислившегося железа
0,357 + 1,886 = 2,243 кг.
Расход кислорода на окисление железа до Fe2O3
0,357 · 48/112 = 0,153 кг.
Расход кислорода на окисление железа до FeO
1,886 · 16/56 = 0,539 кг.
Таблица 6 – Баланс железа 1 периода плавки
Источник
Из Fe2O3, кг.
Из FeO, кг.
1
2
3
Доломит
0,0025
-
Магнезитохромит
0,0140
-
Известняк
0,01
-
Окалина скрапа
0,017
0,080
Итого
0,1965
0,080
Содержится в шлаке
0,553
1,966
Переходит в сталь
0,357
1,886
Расход кислорода на окисление железа до FeO
1,886 · 16/56 = 0,539 кг.
Так как в первый период выделяется много СО, то окислительная способность печи будет небольшой, ее можно принять 5 кг/м2 · ч.
Примем площадь пода одной ванны 54 м2, тогда продолжительность процесса будет 2,9 часа.
Количество кислорода, поступившего из атмосферы:
5 · 54 · 2,9 · 100/250000 = 0,31 кг/100 кг.
Необходимое количество чистого кислорода:
3,408 + 0,153 + 0,539 – 0,31 – 0,0735 = 3,716 кг.
Коэффициент усвоения подаваемого в ванну кислорода 90%
Расход технического кислорода:
3,716 · 22,4/0,95 · 0,9 · 32 = 3,04 м2/100 кг.
На 1 тонну металлошихты потребуется 3,04 м3/т технического кислорода.
Расход чистого кислорода
3,716 · 22,4/32 = 2,601 м3
Расход чистого кислорода с учетом коэффициента усвоения:
2,601/0,9 = 2,89 м3
4,34 · 0,1 = 0,304 м3 (0,434 кг)
Количество неусвоенного азота:
4,34 · 0,05 = 0,152 м3 (0,217 кг)
Количество технического кислорода, поступающего в ванну:
3,716 + 0,217 + 0,304 = 2,966 м3 (4,237 кг)
Корольков в шлаке будет 10% от массы шлака
12,6 · 0,05 = 1,26 кг.
Выход металла после 1 периода плавки:
Мж.ст = Мм.ш. – (Мм.ш./100)[(∆ [С] + ∆[Mn] + ∆[Р]) – Мж.шл-Мк-Мб.д.q (8)
где Мж.ст – масса жидкой стали, кг;
Мм.ш – масса металлошихты, кг;
∆ [ ] – угар примесей, кг;
Мж.шл – масса шлака, кг;
Мк – масса корольков, кг;
Мб.д. – масса бурого дыма, кг.
Мж.ст. = 100 – (1,8 + 0,683 + 0,445 + 0,034) – 2,243 – 0,524 – 0,35 – 1,26 – 1,5 =
= 91,16 кг.
Выделится СО2 из материалов:
- известняка ………………. 2,867;
- доломита ………………… 0,030.
Σ 2,897
Выделится Н2О из материалов:
- загрязнений скрапа …….. 0,115;
- известняка ………………. 0,060;
- доломита ………………… 0,026
Σ 0,201
Материальный баланс 1 периода плавки представлен в таблице 7.
Таблица 7 – Материальный баланс 1 периода
Поступило
Получено
Источники
Масса, кг
Источники
Масса, кг.
1
2
3
4
Металлошихты
100,00
Металла
91,16
Известняка
6,908
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
