Быстрый поиск

Курсовая работа: Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов

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
Материалы	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	-	-