Задание.
1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.
2) Металлическая шихта состоит из 60% жидкого чугуна и 40% металлолома.
3) Температура заливаемого чугуна: 1320 °С, температура металла перед раскислением: 1600 °С. 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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Руда железная 10 2 1,3 0,9 0,4 0,7 15,3 79 4,5 - 1,2 58,8 Агломерат мартеновский 8 1,5 1 12 0,3 0,4 23,2 57 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 11 44 - 1,2 - 0,8 57 31 - - 12 - Доломит обожженный 4,2 2 - 53,3 36 - 95,5 2,5 - 1 1 - Доломит сырой 1,8 1,3 - 30,3 19,2 - 52,6 1,4 - 44,5 1,5 - Магнезитовый порошек 3 2 - 3,2 87,5 - 95,7 3 - 0,8 0,5 - Материал свода 5 4 - 2 68 - 79 11 - - - - Загрязнение лома 75 25 - - - - 100 - - - - - Окалина лома - - - - - - - 69 31 - - -
Раздел №1
Расчет материального баланса первого периода плавки (до расплавления).
1.1 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
1.2 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 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.
1.4 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 80 0,52 45 0,234 55 0,286 Доломит обожженный 1,65 75 1,2375 65 0,80437 35 0,43312 Доломит сырой 1,4 15 0,21 70 0,147 30 0,063 Материал свода 0,165 100 0,165 55 0,09075 45 0,07425 Боксит 0,3 100 0,3 55 0,165 45 0,135 Загрязнение лома 1,4 100 0,56 100 0,56 - - Окалина лома 1,15 100 0,46 100 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
1.5 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. ............
