Курсовая работа: Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов

 =  +  +  +  +  +  +  + .(2.43)

 = 2,119 + 0,157 + 0,519 + 7,348 + 0,429 + 0,089 + 0,324 + 0,406 = 11,391 кг

Уточненное количество конечного шлака, кг:

 =  (2.44)

 =  = 14,379 кг

Табл. 2.4 Химический состав конечного шлака, %

SiО2	CaO	MgO	MnО	P2О5	S	Fe2О3	FeO	Al2O3	CaF2	Итого
14,74	51,10	2,98	3,61	0,63	2,82	6.92	13.86	1,09	2,25	100,00

(%CaO) =  и т. д.

(%SiО2) =  = 14,74 %

(%CaO) =  = 51,10 %

(%MgO) =  = 2,98 %

(%MnO) =  = 3,61 %

(%P2О5) =  = 0,63 %

(%S) =  = 2,82 %

(%Al2O3) =  = 1,09 %

(%CaF2) =  = 2,25 %

Фактическая основность шлака по данным табл. 2.4

 = ; (2.45)

 = 51,10 / 14,74 = 3,47

Уточненный выход жидкого металла в конце продувки, кг

 = , (2.46)

где

 =  +

 

количество железа, восстановленного из оксидов железа шихты;

 = 0,007(0,3∙2,1 + 0,0065∙20,72∙3,0 + 0,012∙20,72∙69,0) + 0,0078(0,63∙16,3 + + 0,012∙20,72∙31,0) = 0,367 кг

 =

количество железа, израсходованного на образование оксидов железа шлака;

 = 0,007∙14,379∙6,92 + 0,0078∙14,379∙ 13,86 = 2,251 кг

Принимаем:

 = 1,2кг – угар железа в дым;

 = 0,8кг – потери железа с выбросами;

 =  – потери железа в шлаке в виде корольков, кг

 = 0,08∙14,379 = 1,15 кг

 =  – количество оксидов железа в дыме, кг

 = 1,43∙1,2 = 1,716 кг

 = (100 + 0,367) – (4,66 + 2,251 + 1,2 + 0,8 + 1,15) = 90,31 кг

Расход кислорода, кг

, (2.47)

где k – степень усвоения кислорода ванной (принимаем 97 %);

n – чистота кислорода (принимаем 99,5 %);

=, кг (2.48)

 = 1,2∙3,157 + 0,27∙3,157 + 1,14∙ 0,72 + 0,29∙ 0,354 + 1,29∙0,0354 + +0,01∙14,379∙[0,429∙6,92 + 0,29∙13,86] + 0,429∙1,2 = 7,13 кг

 =  +  =

 , кг (2.49)

 = 0,0043(0,3∙2,1 + 0,0065∙20,72∙3,0 + 0,012∙20,72∙69,0) + 0,0029(0,63∙16,3 + 0,012∙20,72∙31,0) + 0,0027∙7,94∙1,0 = 0,078 + 0,253 + 0,021 = 0,352 кг

Мдутья = (7,13 – 0,352) ∙ 10000 / (97∙99,5) = 7,023 кг

Расход кислорода , нм3

 = Мдутья∙ 22,4/32 = 0,7 Мдутья .

 = 0,7∙7,023 = 4,916 нм3

Определяем продолжительность продувки, мин

,

где  - интенсивность продувки, нм3/(т∙мин) - (задана).

 =  = 14,9 мин.

Количество и состав конвертерных газов:

 =  + ; кг (2.50)

 = ∙22,4/44; нм3

 = 1.17 + 0.01(7,94∙3,5 + 0,4∙6,0) = 1,472 кг

 = 1,472∙22,4/44 = 0,749 нм3

 =  , кг (2.51)

 = ∙22,4/28; нм3

 = 6,63 кг

 = 6,63С22,4/28 = 5,304 нм3

 = ; кг (2.52)

 = ∙22,4/18; нм3

 = 0,007(7,94∙1,0) = 0,056кг

 = 0,056∙22,4/18 = 0,07 нм3

 = ; кг (2.53)

 = ∙22,4/2 ; нм3

 = 0,003(7,94∙1,0) ∙ 2/18 = 0,003 кг

 = 0,003∙22,4/2 = 0,034 нм3

 = 0,005∙; кг (2.54)

 = ∙22,4/28; нм3

 = 0,005∙7,023 = 0,035 кг

 = 0,035∙22,4/28 = 0,028 нм3

 = 0,003∙; кг (2.55)

 = ∙22,4/32; нм3

 = 0,003∙7,023 = 0,021 кг

 = 0,021∙22,4/32 = 0,015 нм3

 =  +  +  + ΣН2 +  + ., кг (2.56)

 =  +  +  +  +  + . нм3

 = 6,63 + 1,472 + 0,056 + 0,003 + 0,035 + 0,021 = 8,217 кг

 = 5,304 + 0,749 + 0,07 + 0,034 + 0,028 + 0,015 = 6,2 нм3

Табл. 2.5 Количество и состав газов

Газ	кг	нм3	%
CO2 CO H2O H2 N2 O2	1,472 6,63 0,056 0,003 0,035 0,021	0,749 5,304 0,07 0,034 0,028 0,015	12,1 85,5 1,1 0,6 0,5 0,2
Итого:	8,217	6,2	100

Составляем сводную таблицу материального баланса.

Табл. 2.6 Материальный баланс плавки (до раскисления)

Поступило, кг		Получено, кг
Чугун Лом Миксерный шлак Загрязнения лома Окалина лома Плавиковый шпат Известь Футеровка Дутье	79,28 20,72 0,63 0,13 0,25 0,4 7,94 0,3 7,023	Жидкий металл Шлак Газы Угар железа в дым Выбросы Железо корольков	90,31 14,379 8,217 1,716 0,8 1,15
Итого:	116,673	Итого:	116,572

Невязка =  =  = 0,087%

Допустимая невязка 0,2%

3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЛАВКИ

Расчет ведется на 100 кг металлошихты.

ПРИХОД ТЕПЛА:

 = , кДж, (3.1)

где  – физическое тепло жидкого чугуна;

 – химическое тепло реакций окисления примесей металлошихты;

 – химическое тепло реакций шлакообразования;

 – химическое тепло реакций образования оксидов железа шлака;

 – химическое тепло испарения железа до оксида железа;

 – физическое тепло миксерного шлака.

Физическое тепло жидкого чугуна, кДж

 =  (3.2)

где  – количество чугуна, кг;

 – теплоемкость твердого чугуна (0,755 кДж/(кг · град);

 – теплоемкость жидкого чугуна (0,92 кДж/(кг · град);

 – температура заливаемого в конвертер чугуна, ;

 – температура плавления (ликвидуса) чугуна (1150 – 1200 );

 – скрытая теплота плавления чугуна (218 кДж/кг).

 = 79,22[0,755∙1150 + 218 + (1340 – 1150) ∙ 0,92] = 99900,4 кДж

Химическое тепло окисления примесей металлошихты, кДж

Табл. 3.1 Химическое тепло окисления примесей

Страницы: 1, 2, 3, 4