Конспект
лекцій на 02.06.2020 р
Практична
робота № 9.
Тема : « Розрахунок
матеріального та теплового балансів сталі марки 3ТРнс в ДСПА» .
Розрахунок шихти і матеріального
балансу плавки .
Вихідні данні .
Склад вихідних
матеріалів приймаємо із даних ПАТ « Арселор Міттал Кривий Ріг» в межах ДОСТу і
затверджених технічних умов комбінату . Витрати чавуну прийняти рівними – 60 % , металобрухту – 40 %
Таблиця 2.1 Хімічний склад металевої частини шихти , сталі
перед розкислен -
ням
і готової сталі марки 3ТРнс ; %
|
Матеріали
|
С
|
Sі
|
Мп
|
Р
|
S
|
|
Чавун
|
4,3
|
0,84
|
0,40
|
0,060
|
0,035
|
|
Металобрухт
|
0,17
|
0,23
|
0,46
|
0,025
|
0,030
|
|
Сталь перед розкисленням
|
0,15
|
0
|
0,10
|
0,020
|
0,015
|
|
Готова сталь
|
0,17 - 0,22
|
0,15
|
0,50-0,90
|
0,040
|
0,050
|
Таблиця 2.2 Хімічний склад неметалевих
матеріалів , %
|
Матеріали
|
SіО2
|
СаО
|
Al2O3
|
MgO
|
Fe2O3
|
Cr2O3
|
CO2
|
H2O
|
|
Вапно
|
2,00
|
86,00
|
2,00
|
3,00
|
-----
|
----
|
6,00
|
1,00
|
|
Боксит
|
10,00
|
4,00
|
54,00
|
----
|
25,00
|
----
|
----
|
7,00
|
|
Доломіт
|
3,00
|
53,00
|
2,6
|
36,00
|
2,00
|
----
|
3,40
|
----
|
|
Магензитохроміт
|
4,50
|
1,50
|
4,00
|
66,50
|
12,70
|
10,50
|
0,30
|
---
|
Розрахунок шихти плавки .
Розрахунок ведемо на 100 кг металошихти ( чавун +
металобрухт ) .
Таблиця 2.3 Визначаємо середній склад
металевої шихти , % .
|
Матеріали
|
С
|
Sі
|
Мп
|
Р
|
S
|
|
Чавун вносить
|
2,58
|
0,504
|
0,240
|
0,036
|
0,021
|
|
Металобрухт вносить
|
0,068
|
0,092
|
0,184
|
0,01
|
0,012
|
|
Середній склад
|
2,648
|
0,596
|
0,424
|
0,057
|
0,033
|
|
Сталь до розкислення
|
0,15
|
0
|
0,10
|
0,020
|
0,015
|
|
Матеріали
|
С
|
Sі
|
Мп
|
Р
|
S
|
|
Чавун вносить
|
|
|
|
|
|
|
Металобрухт вносить
|
|
|
|
|
|
|
Середній склад
|
|
|
|
|
|
|
Сталь до розкислення
|
|
|
|
|
|
Визначаємо , скільки видаляється домішок з
ванни на 100 кг
металу за весь період плавки ( від завалки до розкислення ) , кг :
С
2,648 – 0,15 · 0,9 = 2,513
Sі 0,596
Мп
0,424 – 0,10 · 0,9 = 0,334
Р
0,057 – 0,020 · 0,9 = 0,039
S 0,033 – 0,015 · 0,9 = 0,019
Fe ( в дим ) 1,100
_____________________________________________________
Σ 4,601
Вихід сталі приймаємо рівним 0,9 . Витрати заліза випарюванням ванни
технічно очищеним киснем приймаємо рівним 1,1 % . При цьому 10% срки вигорає до
SO2 , тобто окислюється :
0,033 : 10 = 0,0033 = 0,003 кг сірки
Витрати кисню на окислення домішок складуть , кг :
С – СО2 2,513 · 32 : 12 = 6,701
Sі – SіО2 0,596 · 32 : 28 = 0,681
Мп – МпО 0,334 · 16 : 55 = 0,097
Р – Р2О5 0,039 · 80
: 62 = 0,050
S – SO2 0,003 · 32
: 32 = 0,003
Fe – Fe2O3 1,100 · 48 : 112 = 0,471
__________________________________________________
Σ 8,003
Враховуємо , що виділена з ванни СО в робочому просторі печі окислюється
до СО2 .
Утворюється маса окислів , кг:
СО2 2,513 · 44 : 12 = 9,214
SіО2
0,596 · 60 : 28 = 1,277
МпО 0,334 · 71
: 55 = 0,431
Р2О5
0,039 · 142 : 62 = 0,089
SO2 0,003 · 64
: 32 = 0,006
Fe2O3 1,100 · 160
: 112 = 1,571
Перехід сірки в шлак , кг :
0,019 – 0,003 = 0,016
При цьому звільняється кисню , кг :
0,016 : 2 = 0,008
Витрати кисню складають , кг :
8,003 – 0,008 = 7,995
Визначення витрат вапна
Витрати вапна визначаємо по балансу СаО та SіО2 в
шлаку для отримання основності 2,6 ( середня основність шлаку за плавку складає
2,4 – 2,8 ) . Для формування шлаку приймаємо бокситу рівним 0,3 кг ( звичайно складає
0,2 – 0,6 кг ) . Витрати (
зношення ) футеровки в практичних умовах складуть :
Доломіту
1,5 – 2,0 % , магнезитохроміту 0,07 – 2 % від металошихти .
Приймаємо витрати доломіту рівним 1,5 кг , магнезитохроміту 0,1 кг на 100 кг металошихти .
Витрати вапна позначаємо через х . Кількість
СаО в шлаку , який надходить з матеріалів , складає , кг :
Футеровка :
Доломіт 1,5 · 53,0 : 100
= 0,795
Магнезитохроміт 0,1 · 1,5 : 100 = 0,001
Боксит 0,3 · 4 : 100
= 0,012
Вапно х · 86 : 100
= 0,86х
____________________________________________________
0,808 + 0,86х
Кількість SіО2 в шлаку , що вноситься матеріалами , кг :
Металева шихта 1,277
Боксит 0,3 · 10 : 100 = 0,001
Футеровка
:
Доломіт 1,5 · 3 : 100 = 0,045
Магнезитохроміт 0,1 · 4,5 : 100 = 0,005
Вапно х · 2 : 100 =
0,02
1,357 + 0,02х
Замість СаО і SіО2
підставляємо їх значення та визначимо витрати вапна :
0,808 + 0,86х
_______________ = 2,6
1,357 + 0,02х
х = 5,812 кг .
Металева шихта , вапно , боксит та футеровка
вносять в шлак ,кг :
Таблиця 2.4 .Складові шлаку , кг :
|
Окисли
|
Металева шихта
|
Вапно
|
Боксит
|
Доломіт
|
Магнезито-
хроміт
|
Всього
|
|
SіО2
|
1,277
|
0,116
|
0,030
|
0,045
|
0,005
|
1,473
|
|
СаО
|
------
|
4,998
|
0,012
|
0,795
|
0,002
|
5,807
|
|
МgО
|
------
|
0,174
|
-----
|
0,54
|
0,067
|
0,781
|
|
Аl2О3
|
-----
|
0,116
|
0,162
|
0,039
|
0,004
|
0,321
|
|
S
|
0,016
|
-----
|
-----
|
------
|
-----
|
0,016
|
|
МпО
|
0,431
|
-----
|
-----
|
-----
|
-----
|
0,431
|
|
Р2О5
|
0,089
|
-----
|
-----
|
-----
|
----
|
0,089
|
|
Fe2O3
|
------
|
-----
|
0,075
|
0,03
|
0,013
|
0,118
|
|
Сr2O3
|
-----
|
-----
|
-----
|
-----
|
0,011
|
0,011
|
|
Σ
|
1,813
|
5,404
|
0,279
|
1,449
|
0,102
|
9,047
|
|
Окисли
|
Металева шихта
|
Вапно
|
Боксит
|
Доломіт
|
Магнезито-
хроміт
|
Всього
|
|
SіО2
|
|
|
|
|
|
|
|
СаО
|
|
|
|
|
|
|
|
МgО
|
|
|
|
|
|
|
|
Аl2О3
|
|
|
|
|
|
|
|
S
|
|
|
|
|
|
|
|
МпО
|
|
|
|
|
|
|
|
Р2О5
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe2O3
|
|
|
|
|
|
|
|
Сr2O3
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ
|
|
|
|
|
|
|
Крім цього , у вапні вміщується :
5,812 · 6 : 100 = 0,349 кг СО2
5,812 · 1 : 100 = 0,058 кг Н2О
в обпаленому доломіті :
1,5 · 3,4 : 100 = 0,051
в магнезитохроміті :
0,1 · 0,3 : 100 = 0,0003 кг СО2 - нехтуємо ;
в бокситі :
0,3 · 7 : 100 = 0,021 кг Н2О
Маса шлаку без окислів заліза складає , кг :
9,047 – 0,118 = 8,929
Приймаємо склад окислів заліза в шлаку 16 % FeO
та 6 % Fe2O3 , тоді маса окислів
заліза без FeO і Fe2O3 буде складати 78 % .
Маса шлаку рівна , кг :
8,929 : 78 · 100 = 11,447
Комментариев нет:
Отправить комментарий