Определение параметров плавки в конце продувки
Определение расхода лома на плавку
Расчет количества и состава шлака
Расчет расхода дутья
Составление теплового баланса плавки и определение температуры металла
Расчет раскисления стали и ее химического состава
Расчет расхода материалов на всю плавку и выхода продуктов плавки
Внепечная обработка стали
Навигация
Расчет количества и состава шлака
Определение основных параметров технологии плавки IF-стали в конвертере с верхней подачей дутья
48440
знаков
16
таблиц
0
изображений
5. Расчет количества и состава шлака
Шлак образуется в результате окисления примесей металлической шихты и растворения неметаллических материалов. Необходимо определить количество и состав образующегося шлака.
Предварительно установим количество и состав неметаллических материалов (таблица 7).
В таблице 7 приведены значения величин, обычно наблюдаемые в производственной практике. Для расчета необходимо выбрать конкретные значения с использованием заданных величин так, чтобы содержание компонентов в материале в сумме составляло 100%.
Принимаем: расход плавикового шпата – 0,2 кг; твердого окислителя (окатышей) – 0,6 кг; миксерного шлака – 0,5% к массе чугуна (по пункту 4) или 80·0,5/100 = 0,4 кг. Принимаем расход рабочего слоя футеровки конвертера на каждую плавку 0,5 кг/100 кг металлошихты, что позволяет иметь стойкость футеровки 850…900 плавок. Обычно рабочий слой футеровки выполняют из смолодоломита (МgО=35…50%; СаO=45…65%), смоломагнезитодоломита (MgO=50…75%; СаО=15…45%), периклазографита (МgО не менее 72% и углерода 6…20% или МgО не менее 84% и углерода 6… 14%). В качестве материала футеровки выберем смоломагнезитодоломит.
Таблица 7 – Количество и состав неметаллических материалов, используемых в конвертерной плавке
| Материал | Расход на плавку, % | Содержится в металле, % | ||||||
| СаО | SiO2 | Fe2O3 | FeO | П.п.п.* | Прочие | Ито- го | ||
| Известь Плавиковый шпат Твердый окислитель Футеровка конвертера Миксерный шлак | 4,0…11,0 0,1…0,4 0,0…1,5 0,2…1,0 0,2…2,0 | 80…92 0…5 1…14 15…65 25…35 | 1…5 3…20 4…12 1…5 30…40 | – – 58…90 1…2 0…1,5 | – – 1…18 – 5…7 | 5…10 – – 2…20*** – | 5…15 75…95** 5…10 40…80 10…25 | 100 100 100 100 100 |
*) П.п.п. – потери при прокаливании извести состоят в основном из
СО2, образующегося при разложении необожженного известняка.
**) Главным компонентом плавикового шпата является CaF2.
***) Содержание углерода в огнеупорном материале.
Для выбора состава окатышей определим содержание Fe2O3 в них по заданным значениям Fe и FeO:
Fe2O3= (63,0 – 1,0·56/72)·160/112 = 88,89%.
Расход извести будем определять расчетом по балансу оксидов СаО и SiO2. Количество и состав неметаллических материалов, необходимых для дальнейших расчетов, сведены в таблице 8.
Таблица 8 – Количество и состав неметаллических материалов, используемых в расчете конвертерной плавки
| Материал | Расход на плавку, % | Содержится в металле, % | ||||||
| СаО | SiO2 | Fe2O3 | FeO | П.п.п.* | Прочие | Итого | ||
| Известь Плавиковый шпат Твердый окислитель Футеровка конвертера Миксерный шлак | Определяется расчетом 0,2 0,6 0,5 0,4 | 85,0 5,0 2,0 30,0 35,0 | 1,0 15,0 4,0 3,0 40,0 | – – 88,9 2,0 1,0 | – – 1,0 – 6,0 | 5,0 – – – – | 9,0 80,0 3,0 65,0 18,0 | 100 100 100 100 100 |
Для расчета расхода извести, а в дальнейшем для определения количества и состава шлака, удобно составить таблицу 9. Сначала заполним все первые колонки таблицы 9, включая колонку «Итого».
Расход извести определим по формуле:
,
где Gиз – расход извести, кг/100 кг металлошихты;
В-основность шлака;
(SiO2) – поступление в шлак SiO2 из всех источников, кроме извести, кг;
(ΣCaO) – то же, СаО, кг;
(СаО)из – содержание СаО в извести, %;
(SiO2)из-то же, SiO2, %.
Основность шлака обычно изменяется в пределах 2,5…4,0 (чаще всего 3,0…3,5). Для более глубокого удаления серы и фосфора стремятся иметь максимальную основность, но не приводящую к ухудшению жидкоподвижности шлака.
Принимаем В = 3,5.
Тогда:
Теперь можно заполнить колонку «Вносится известью» в таблице 9.
Для заполнения оставшихся двух колонок таблицы 9 необходимо определить уровень концентрации оксидов железа в шлаке. Содержание оксидов железа в шлаке не имеет прямой связи с их количеством в шихтовых материалах, а зависит, в первом приближении, от содержания углерода в металле и удельного расхода дутья снизу (таблица 10).
В процессе продувки оксиды железа поступают в шлак при окислении железа металлического расплава кислородом дутья и при растворении неметаллических материалов. Часть оксидов железа участвует в процессах окислительного рафинирования. Содержание оксидов железа в шлаке в конце продувки зависит от соотношения процессов их образования и расходования. В свою очередь эти процессы зависят от конкретных параметров плавки.
Для упрощения расчетов условно будем считать, что все оксиды железа, поступающие в конвертерную ванну с неметаллическими материалами, полностью разлагаются на железо, переходящее в жидкий металл, и кислород, участвующий в окислении примесей. В то же время оксиды железа шлака образуются за счет окисления железа металлического расплава кислородом дутья.
По данным таблицы 10 принимаем FeO=20% и Fe2O3=7%. Записываем эти значения в последнюю колонку таблицы 9. На все остальные оксиды шлака в количестве 7,314 кг приходится 100 – (20+7)= 73%. Отсюда определяем общее количество шлака: 7,314·100/73 = 10,019 кг и заполняем все оставшиеся колонки и строки таблицы 9.
При выплавке IF-стали конечный шлак конвертерной плавки должен содержать не более 7% SiO2, что позволит уменьшить до приемлемого уровня восстановление из него кремния при последующем микролегировании металла титаном. Для получения указанного содержания SiO2 в шлаке плавку стали в конвертере следует вести с удалением промежуточного шлака после введения примерно 1/3 от расчетного количества кислородного дутья.
Похожие работы
... шихты на 1 тонну годных слитков и стоимости передела. Она включает также расход энергии, электродов, огнеупоров, изложниц, зарплату персоналу. Основные технико-экономические показатели способов производства стали. Показатель Способ производства стали конвертер-ный мартеновский электропла-вильный Вместимость плавильного агрегата, т. 250-400 400-600 200-300 Выход годного (стали),% ...
... Югов П.И. Использование термодинамической модели для прогнозирования усвоения элемента раскисления //Сталь – 1977. - №10. – с. 12-21. 15. Мочалов С.П. Методы оптимизации металлургических процессов. – Новокузнецк, 1989. 16. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 36 с. 17. ГОСТ ...
... 10-30 %, максимальное количество меди в концентрате до 50%. В России основными предприятиями по производству меди являются: Норильский никель, Северный никель, Пышма, Среднеуральский медеплавильный завод. 6 История развития ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод" Правительственное постановление о строительстве на Урале крупного медеплавильного предприятия на базе Дегтярского месторождения ...
... большая часть графитизируется в виде пластинчатого графита, а содержание углерода в виде цементита составляет не более 0,8 %. У серых чугунов хорошие технологические и прочностные свойства, что определяет широкое применение их как конструкционного материала. Половинчатые чугуны — занимают промежуточное положение между белыми и серыми чугунами, и в них основное количество углерода (более 0,8 %) ...
0 комментариев