Расчет мартеновской плавки

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 0,15ё0,22 0,05ё0,17 0,4ё0,65 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

Определение состава металла по расплавлении


Содержание углерода.

/%С/расп = /%С/раск + /%DС/ = 0,18 + 0,8 = 0,98

Содержание кремния.

/%Si/распл = 0

Содержание марганца.

/%Mn/распл = 0,62 ґ 15 / 100 = 0,093%

Содержание фосфора.

/%Р/распл = 0,096 ґ 20 / 100 = 0,0192%

Содержание серы.

/%S/распл = 0,042 ґ 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)ґ87/100=1,218 1,218ґ16/12=1,624 1,218+1,624=2,842
С ® СО2 (2,38-0,98)ґ13/100=0,182 0,182ґ32/12=0,4853 0,182+0,4853=0,6673
Si ® SiO2 0,62-0=0,62 0,62ґ32/28=0,70857 0,62+0,70857=1,32857
Mn ® MnO 0,62-0,093=0,527 0,527ґ16/55=0,15331 0,527+0,15331=0,68031
P ® P2O5 0,096-0,0192=0,0768 0,0768ґ80/62=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

Расчет мартеновской плавки

2. Определяем расход руды в завалку.

Расчет мартеновской плавки


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 5,114ґ10/100=0,5114 5,114ґ0,9/100=0,001485
Боксит 1 период 0,165 0,165ґ11/100=0,01815 0,165ґ1,2/100=0,00198
Магнезит 1 период 0,234 0,234ґ3/100=0,00702 0,234ґ3,2/100=0,007488
Доломит обожженный 1 период 0,804375 0,804ґ4,2/100=0,0338 0,804ґ53,3/100=0,428732
Доломит сырой 1 период 0,147 0,147ґ1,8/100=0,002646 0,147ґ30,3/100=0,044541
Материал свода 1 период 0,09075 0,091ґ5/100=0,0045375 0,091ґ2/100=0,001815
Загрязнение лома 1 период 0,56 0,56ґ75/100=0,42 -
Итого: - М1SiO=2,3261 M1CaO=0,486041

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки


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 5,113913ґ15,3/100=0,782428744
Известняк 1 период 4,671092 4,671092ґ56,5/100=2,63916679
Боксит 1 период 0,165 0,165ґ57/100=0,095205
Магнезит обожженный 1 период 0,234 0,234ґ95,7/100=0,223938
Доломит обожженный 1 период 0,804375 0,804375ґ95,5/100=0,768178125
Доломит сырой 1 период 0,147 0,147ґ52,6/100=0,077322
Материал свода 1 период 0,09075 0,09075ґ79/100=0,0716925
Загрязнение лома 1 период 0,56 0,56ґ100/100=0,56
Итого: - SМплавок=7,40271

Расчет мартеновской плавки

1. Количество спущенного шлака будет

Расчет мартеновской плавки


1.6 Материальный баланс 1 периода плавки


1. Количество окислов железа, поступивших в ванну с шихтой в первом периоде плавки, таблица №10


Таблица №10

Источники поступления Расход в первом периоде Поступило, кг


Fe2O3 FeO
Из руды первого периода 5,113913 5,114ґ79/100=4,04 5,114ґ4,5/100=0,23
Из известняка 1 периода 4,671092 4,67ґ1,1/100=0,051 0
Из боксита 1 периода 0,165 0,165ґ31/100=0,051 0
Из магнезита 1 периода 0,234 0,234ґ3/100=0,007 0
Из доломита обожженного 1 периода 0,804375 0,804ґ2,5/100=0,02 0
Из доломита сырого 1 периода 0,147 0,147ґ1,4/100=0,002 0
Из свода 1 периода 0,09075 0,009ґ11/100=0,00998 0
Из окалины лома 1 периода 0,46 0,46ґ69/100=0,32 0,46ґ31/100=0,1426
Итого: - М1Fe2O3=4,499 M1FeO=0,373

2. Окислами железа шихты вносится железа (М1Fe)

М1Feвосст= М1Fe2O3 ґ 112 / 160+ M1FeO ґ 56 / 72=4,499 ґ 112 / 160 + 0,373 ґ 56 / 72 = 3,44 кг

При этом выделится кислорода (М1Овосст)

А) при восстановлении Fe2O3 : 4,499 – 3,149 = 1,35 кг

Б) при восстановлении FeO : 0,373 – 0,29 = 0,083 кг

М1Овосст = 1,35 + 0,083 = 1,43 кг

Количество кислорода, потерянного вследствие диссоциации Fe2O3 руды ( в среднем до Fe3O4) в период завалки и прогрева шихты.

Расчет мартеновской плавки

Количество кислорода окислов железа шихты, участвующего в окислении примесей ванны (МактО1).

МактО1 = М1Овосст – МпотО1 = 1,43 – 0,117 = 1,315 кг

Количество кислорода, поступившего в первом периоде плавки из СО2 известняка (МизвО1).

Расчет мартеновской плавки

На формирование шлака (спущенного и оставшегося в печи по расплавлении) расходуется окислов железа.

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

Для образования такого количества окислов железа окислится железа металлошихты (МшлFe1)

А) на образование Fe2O3 : Расчет мартеновской плавки

Б) на образование FeO : Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

При этом расходуется кислорода (МшлО1)

Расчет мартеновской плавки

Поступает кислорода из дутья при продувке ванны (МвдО1)

Расчет мартеновской плавки

Расход дутья (технического кислорода) в первом периоде плавки.

1,383 / 0,9 = 1,538 кг на 100 кг завалки или на 1 тонну = 15,377 кг

15,377 * 100 = 16,0177 кг или 16,0177 * 22,4 = 11,212 м3/т

32

Потери железа в шлаке в виде корольков металла (М1Fe(K))

Расчет мартеновской плавки

Выход жидкого металла в первом периоде плавки (Ммраспл).

Расчет мартеновской плавки

Количество газообразных окислов в первом периоде.

СО: от окисления С в СО = 2,842 кг

Из известняка : Расчет мартеновской плавки

SСО = 2,842 + 0,612 = 3,454 кг

СО2 : от окисления С в СО2 = 0,667 кг

Из известняка: Расчет мартеновской плавки

Из обожженного доломита: = 0,008044 кг

Из сырого доломита: = 0,0654 кг

Из магнезита: = 0,00187 кг

SСО2 = 0,667 + 0,962 + 0,008 + 0,0654 + 0,00187 = 1,704909 кг

Н2О: Из известняка: = 0,056 кг

Из руды: = 0,061 кг

Из обожженного доломита: = 0,008 кг

Из сырого доломита: = 0,002 кг

Из магнезита: = 0,00117 кг

Из боксита: = 0,0198 кг

SН2О = 0,056 +0,061 + 0,008 + 0,002 + 0,00117 + 0,0198 = 0,148639 кг


Поступило Получено
Материал Кг Материал Кг
Металлошихта (лом + чугун) 100 Металл по расплавлении 97,50845
Руда железная 1 период 5,113913 Шлак спущенный (Мшлсп) 5,306278
Известняк 1 период 4,671062 Шлак по расплавлении 4,2
Боксит 1 период 0,165 Железо корольков спущенного шлака 0,504096
Доломит обожженный 1 период 0,804375 Железо корольков шлака по расплав 0,1764
Доломит сырой 1 период 0,147 СО 1 периода 3,454338
Магнезит 1 период 0,234 СО2 1 периода 1,704909
Материал свода 1 период 0,09075 Н2О 1 периода 0,148639
Кислород газовой фазы 1 период 0,5244 Потерянный кислород 0,117477
Кислород вдуваемый 1 период 1,383929

Итого: 113,1345 Итого: 113,1206

Невязка: Расчет мартеновской плавки

Раздел №2


Расчет шихты и материального баланса второго периода плавки (от расплавления до раскисления).


2.1 Определение состава металла перед раскислением


С Si Mn P S
0.18 0 0.093 0.0192 0.0357

Определение количества руды в доводку


Расчет мартеновской плавки

Расходуется кислорода на окисление примесей ванны (углерода) во втором периоде плавки.

За период доводки плавки окисляется углерода

СП = / % С /распл - / % С /раск = 0,98 – 0,18 = 0,8 кг

Потребуется кислорода для окисления примесей (углерода) ванны в период доводки

Расчет мартеновской плавки

Поступает кислорода за период доводки плавки из газовой фазы печи

Расчет мартеновской плавки

Расход руды в доводку.

Расчет мартеновской плавки

Определение количества извести в доводку


Количество SiO2 и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кроме извести, таблица №11.


Таблица №11

Источники Вносится, кг

SiO2 CaO
Руда железная 2 период 0,9943 0,9943ґ10/100=0,09943 0,9943ґ0.9/100=0,008949
Боксит 2 период 0,135 0,135ґ11/100=0,01485 0,135ґ1.2/100=0,00162
Магнезит 2 период 0,286 0,286ґ3/100=0,00858 0,286ґ3.2/100=0,009152
Доломит обожженный 2 период 0,4331 0,4331ґ4,2/100=0,01819 0,4331ґ53.3/100=0,230856
Доломит сырой 2 период 0,063 0,063ґ1,8/100=0,002646 0,063ґ30.3/100=0,019089
Материал свода 2 период 0,0742 0,0742ґ5/100=0,003713 0,0742ґ2/100=0,001485
Шлак 1 период – по расплавлен 4,2 4,2ґ19/100=0,798 4,2ґ37.05/100=1.5561
Итого: - SSiO22 = 0.945413 SCaO2 = 1.827251

Основность шлака перед раскислением.

Враск = 2,7

СаО2 = Враск ґSSiO22 = 2,7ґ 0,945413 = 2,552615 кг

Необходимо внести СаО известью.

СаО2 - SCaO2 = 2,552615 – 1,827251 = 0,725364 кг

Флюсующая способность извести (при данной основности шлака перед раскислением).

Расчет мартеновской плавки

Во втором периоде плавки присаживается извести.

Расчет мартеновской плавки

Определение количества шлака во втором периоде плавки (перед раскислением)


Во втором периоде плавки вносится шлакообразующих окислов, кроме окислов железа (Мдовок) таблица №12.


Таблица №12

Источники Вносится шлакообразующих окислов, кг
Руда железная 2 период 0,994332 0,994332ґ15,3/100=0,152132794
Известь 2 период 0,88583 0,88583ґ93,3/100=0,826482
Боксит 2 период 0,135 0,135ґ57/100=0,077895
Магнезит 2 период 0,286 0,286ґ95,7/100=0,273702
Доломит обожженный 2 период 0,433125 0,433125ґ95,5/100=0,413634375
Доломит сырой 2 период 0,063 0,063ґ52,6/100=0,033138
Материал свода 2 период 0,07425 0,07425ґ79/100=0,0586575
Шлак по расплавлении 4,2 4,2ґ(100-18,5)/100=3,423
Итого - Мдовок =5,258641853

Содержание окислов железа (FeO+Fe2O3) в шлаке перед раскислением.

Враск=2.7

(%FeO)раск=10,8%

(%Fe2O3)раск=(%FeO)раск/3,5=10,8/3,5=3,1%

Количество шлака во втором периоде плавки (перед раскислением).

Расчет мартеновской плавки


Материальный баланс второго периода плавки


Количество окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки из всех источников. Таблица №13.

Источники, кг Вносится окислов железа, кг

Fe2O3 FeO
Из руды 2 периода 0,9943 0,9943ґ79/100=0,78552226 0,9943ґ4,5/100=0,0447449
Из боксита 2 периода 0,135 0,135ґ31/100=0,04185 -
Из магнезита 2 периода 0,286 0,286ґ3/100=0,00858 -
Из доломита обожженного 2 периода 0,4331 0,4331ґ2,5/100=0,0108281 -
Из сырого доломита 2 периода 0,063 0,063ґ1,4/100=0,000882 -
Из материала свода 2 периода 0,0742 0,0742ґ11/100=0,0081675 -
Из шлака по расплавлении 4,2 4,2ґ3,85/100=0,1617 4,2ґ14,65/100=0,6153
Итого: -

Расчет мартеновской плавки=1,017529892

Расчет мартеновской плавки=0,660044939


При восстановлении окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки, вносится железа (М2Feвосст).

Расчет мартеновской плавки

При этом выделяется кислорода (Расчет мартеновской плавки )

Расчет мартеновской плавки

На формирование шлака второго периода плавки расходуется окислов железа.

Расчет мартеновской плавки

Для образования такого количества окислов железа окисляется железа металлошихты (Расчет мартеновской плавки)

Для образования Fe2O3: Расчет мартеновской плавки

Для образования FeO: Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

При этом расходуется кислорода.

Расчет мартеновской плавки

Поступает кислорода из дутья при продувке ванны.

Расчет мартеновской плавки

Расход дутья (технического кислорода) во втором периоде плавки.

V0=0.9

Расчет мартеновской плавки

Потери железа в шлаке второго периода в виде корольков.

Расчет мартеновской плавки

Выход жидкого металла во втором периоде плавки (перед раскислением).

Расчет мартеновской плавки

Количество газообразных окислов во 2 периоде плавки:

СО: от окисления С в СО Расчет мартеновской плавки

СО2 : от окисления С в СО2 Расчет мартеновской плавки

Из известняка: Расчет мартеновской плавки

Из обожженного доломита: = 0,004331 кг

Из сырого доломита: = 0,028035 кг

Из магнезита: = 0,002288 кг

SСО2 = 0,324243 кг

Н2О: Из руды: Расчет мартеновской плавки

Из известняка: Расчет мартеновской плавки

Из боксита : = 0,0162 кг

Из обожженного доломита: = 0,004331 кг

Из сырого доломита: = 0,000945 кг

Из магнезита: = 0,00143 кг

S Н2О = 0,039267 кг


Таблица материального баланса второго периода плавки.

Поступило Получено
Материал кг Материал кг
Металл по расплавлении 97,51842 Металл перед раскислением 97,2802
Шлак по расплавлении 42, Корольки железа 2 периода 0,195411
Руда 2 периода 0,994332 Шлак 2 периода 6,106585
Известь 2 периода 0,88583 СО 2 периода 1,717333
Обожженный доломит 2 периода 0,433125 СО2 2 периода 0,32424
Сырой доломит 2 периода 0,063 Н2О 2 периода 0,039267
Магнезит 2 периода 0,286

Боксит 2 периода 0,135

Материал свода 2 периода 0,07425

Кислород газовой фазы 2 периода 0,333333

Кислород вдуваемый 2 период 0,569819

Корольков железа в шлаке 0,1764

Итого: 105,6695 Итого: 105,663

Невязка: = Расчет мартеновской плавки

Раздел №3

Расчет материального баланса периода раскисления


1.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 32 30 65

Примерный состав раскислителей.


Раскислители Содержание элементов, %

С Si Mn P Fe S
Ферромарганец 6.5 1.1 74.8 0.3 17.3 100
Доменный ферросилиций 1.2 13.5 2.5 0.1 82.7 100
Богатый ферросилиций 0.2 46.5 0.65 00.5 52.6 100

Расчет раскисления полуспокойной марки стали


Расчет раскисления полуспокойной стали ферромарганцем и доменным ферросилицием в печи и богатым ферросилицием в ковше

Расчет раскисления металла в печи ферромарганцем и доменным ферросилицием

А) средне заданное содержание элементов в готовой стали

Расчет мартеновской плавки

Б) Недостает элементов до средне заданного в готовой стали

/%Mn/ = 0,507 – 0,1 = 0,407%

/%Si/ = 0,1%

В) Расход раскислителей, присаживаемых в печь.

Расчет мартеновской плавки

Г) Вносится элементов в металл раскислителями


Таблица №16

Элемент Вносится, кг

Ферромарганцем Доменным ферросилицием Итого
С (0,756ґ6,5/100)ґ(100-32)/100=0,0334 (0,72ґ1,2/100)ґ(100-32)/100=0,0059 0.0393
Mn (0,756ґ74,8/100)ґ(100-30)/100=0,396 (0,72ґ2,5/100)ґ(100-30)/100=0,0126 0.408
Si (0,756ґ1,1/100)ґ(100-65)/100=0,0029 (0,72ґ13,5/100)ґ(100-65)/100=0,0341 0.0369
P 0,756ґ0,3/100=0,0022 0,72ґ0,1/100=0,00072 0.00299
Fe 0,756ґ17,3/100=0,1308 0,72ґ82,7/100=0,596 0.726
Итого: DМFeMn=0,5654 DМд.FeSi=0.649 SDM=1.214

Д) Окисляется элементов раскислителей, расходуется кислорода и образуется окислов.


Таблица №17

элемент®окисел Окисляется элементов, кг Расходуется кислорода, кг Образуется окислов, кг
С®СО 0,0393ґ32/(100-32)=0,018 0,018ґ16/12=0,02466 0,0431
Mn®MnO 0,408ґ30/(100-30)=0,1751 0,1751ґ16/55=0,0509 0,226
Si®SiO2 0,0369ґ65/(100-65)=0,068 0,068ґ32/28=0,0784 0,147
Итого: - МШО=0,154 -

Е) Восстанавливается железа марганцем и кремнием раскислителей из окислов железа шлака.

МШОґРасчет мартеновской плавки

0,154 - 0,0662 = 0,0878 кг О2 из газовой фазы

Ж) Восстанавливается FeO из шлака

Расчет мартеновской плавки

З) Выход жидкого металла после предварительного раскисления в печи.

Расчет мартеновской плавки

И) количество шлака в печи после раскисления М3шл .

Расчет мартеновской плавки

К) Потери железа в шлаке после раскисления в печи (Fe3к)

Принимаем равным потерям в шлаке перед раскислением.

Расчет мартеновской плавки

Л) Таблица материального баланса раскисления в печи.


Таблица №18

Поступило Получено
Материал Кг Материал кг
Металл перед раскислением 97,2802 Сталь после раскисления в печи 98,82
Шлак перед раскислением 6,106 Шлак после раскисления в печи 6,08
Ферромарганец 0,756 СО 3 периода 0,043
Доменный ферросилиций 0,72059 Железо корольков в шлаке после раскисления 0,195
Железо корольков 0,195

Итого: 105,059 Итого: 105,146

Невязка: Расчет мартеновской плавки

М) Таблица материального баланса плавки.


Таблица №19

Поступило
Материал Кг Материал кг
Чугун жидкий 60 Сталь после раскисления в печи 98,82
Лом железный 40 Шлак спущенный в 1 периоде 5,326
Руда железная 1 период 5,17 Шлак после раскисления в печи 6,08
Руда железная 2 период 0,99 СО 1 периода 3,49
Известняк 1 период 4,68 СО 2 периода 1,72
Известняк 2 период 0,88 СО 3 периода 0,04
Доломит обожженный 1 период 0,8 СО2 1 периода 1,71
Доломит обожженный 2 период 0,43 СО2 2 периода 0,324
Доломит сырой 1 период 0,147 Н2О 1 периода 0,149
Доломит сырой 2 период 0,06 Н2О 2 периода 0,039
Магнезит 1 период 0,23 FeK спущенного шлака 1 периода 0,506
Магнезит 2 период 0,28 FeK шлака после раскисления 3 периода 0,195
Материал свода 1 и 2 период 0,165

Боксит 1 период 0,165 Кислород потерянный в 1 периоде 0,118
Боксит 2 период 0,135

Кислород газовой фазы 1 период 0,524

Кислород газовой фазы 2 период 0,333

Кислород газовой фазы 3 период 0,087

Кислород вдуваемый 1 период 1,4

Кислород вдуваемый 1 период 0,569

Ферромарганец 3 период 0,756

Доменный ферросилиций 3 период 0,72

Итого: 118,5614 Итого: 118,541

Невязка: Расчет мартеновской плавки

Расчет раскисления металла в ковше богатым ферросилицием.

вносится кремния в металл ферромарганцем и доменным ферросилицием при предварительном раскислении металла в печи.

Расчет мартеновской плавки

недостает кремния до среднезаданного содержания его в готовой стали.

Расчет мартеновской плавки

необходимо ввести в ковш богатого ферросилиция

Расчет мартеновской плавки

вносится в сталь элементов богатым ферросилицием.


Таблица №20

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки

Итого: Расчет мартеновской плавки


выход жидкой стали в ковше после раскисления богатым ферросилицием

Расчет мартеновской плавки

проверка содержания углерода в готовой стали после раскисления.

Расчет мартеновской плавки

Раздел №4

Расчет теплового баланса плавки, отнесенного к 100 кг металлической завалки


Приход тепла


Физическое тепло чугуна

Расчет мартеновской плавки


Тепло шлакообразования


А) считаем, что все SiO2 и P2O5 в шлаке связаны реакциями:

SiO2 + 2CaO = (CaO) ґ SiO2 + 2300 кДж/кг SiO2

P2O5 + 4CaO = (CaO)4 ґ 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 6,168ґ10/100=0,617 6,168ґ0,7/100=0,043
Из бокситов 1 и 2 периодов 0,3 0,3ґ11/100=0,033 0,3ґ0,8/100=0,0024
Из известняка 1 периода 4,68 4,68ґ2,1/100=0,098
Из извести 2 периода 0,88 0,88ґ2,45/100=0,021
Из магнезита 1 и 2 периода 0,52 0,52ґ3/100=0,0156
Из обожженного доломита 1 и 2 периода 1,24 1,24ґ4,2/100=0,052
Из сырого доломита 1 и 2 периода 0,21 0,21ґ1,8/100=0,0038
Из свода 1 и 2 периода 0,16 0,16ґ5/100=0,008
Из загрязнения лома 1 периода 0,56 0,56ґ75/100=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 ґ 2300 + S P2O5 ґ 4860 = 2.74 ґ 2300 + 0.221 ґ 4860 = 7390.219 кДж


Тепло окисления элементов шихты


Таблица №22

Элемент окисел Выгорает элементов, кг Тепловой эффект реакции окисления Вносится тепла

1 период 2 период 3 период итого кДж ккал кДж ккал
С®СО 1,2354 0,736 0,0185 1,9899 11100 2650 22087,89 5273,235
С®СO2 0,1846 0,064 - 0,2486 34800 8290 8651,28 2060,894
Si®SiO2 1,62 - 0,0686 0,688 27000 6430 18593 4428,053
Mn®MnO 0,527 - 0,175 0,702 7050 1680 4949 1179,5
Р®Р2О5 0,0768 - - 0,0768 19800 4720 1520,64 362,496
Итого: Q3 - - - -

55802 13304

Тепло реакций образования окислов железа шлака

1) Для образования необходимого количества окислов железа шлака.

А) на образование Fe2O3

Расчет мартеновской плавки

Б) на образование FeO

Расчет мартеновской плавки

Выделится тепла при окислении железа.

А) по реакции: 2Fe + 1.5O2 = Fe2O3 + 7330

Расчет мартеновской плавки

Б) по реакции: Fe + 0.5O2 = FeO +4775

Расчет мартеновской плавки

В) Всего выделяется тепла при образовании окислов железа шлака.

Расчет мартеновской плавки

Всего поступает тепла


SQ = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 = 74262 + 7390.22 + 55802 + 11902.78 = 149357.7 кДж


Расход тепла


физическое тепло стали

Расчет мартеновской плавки


физическое тепло шлака

Расчет мартеновской плавки


физическое тепло шлака в печи после раскисления

Расчет мартеновской плавки


всего уносится тепла шлаком

Расчет мартеновской плавки


Тепло, уносимое отходящими газами

тепло, уносимое СО и СО2 в первом периоде плавки.

Расчет мартеновской плавки

тепло, уносимое СО и СО2 во втором периоде плавки.

Расчет мартеновской плавки

всего уносится тепла отходящими газами.

Расчет мартеновской плавки

Тепло диссоциации СаСО3 известняка

CaCO3 = CaO + CO2 – 4025 кДж / кг СО2

Расчет мартеновской плавки


Тепло диссоциации окислов железа, поступивших с шихтой в 1 и 2 периодах плавки

1) При диссоциации Fe2O3 по реакции:

Расчет мартеновской плавки

При диссоциации FeO по реакции:

Расчет мартеновской плавки

Всего поглощается тепла при диссоциации окислов железа шихты.

Расчет мартеновской плавки


Тепло диссоциации СО2 известняка, участвующей в окислении примесей металлошихты

Тепло диссоциации СО2 известняка, по реакции:

Расчет мартеновской плавки

Расчет мартеновской плавки


Таблица теплового баланса плавки


Приход тепла Расход тепла
Статьи прихода кДж % Статьи расхода кДж %
Физическое тепло чугуна 1 74262 49,76 Физическое тепло стали 1 139720 62,95
Тепло шлакообразования 2 7390,2 4,95 Физическое тепло шлака 2 23766,7 10,7
Тепло окисления примесей шихты 3 55802 37,32 Тепло уносимое отходящими газами 3 12194 5,49
Тепло окисления железа шлака 4 11902,7 7,97 Тепло диссоциации СаСО3 4 7762,89 3,56



Тепло диссоциации окислов железа шихты 5 32343,8 14,5









Тепло диссоциации СО2 6 6219,96 2,8
Итого: 149357,7 100 Итого: 222007 100

Недостаток тепла на процесс:

Расчет мартеновской плавки

Литература


Бигеев А.И. Расчеты мартеновских плавок, издательство «Металлургия», 1966.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: