АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Баланс компонентов шлака первого периода

Читайте также:
  1. A) В соревновательном, тренировочном, втягивающем, подготовительном периодах.
  2. Balance sheet / Баланс
  3. I. СОЧИНЕНИЯ ДОКРИТИЧЕСКОГО ПЕРИОДА
  4. II. Организация деятельности по трансфузии (переливанию) донорской крови и (или) ее компонентов
  5. II. Основание Первого Афинского союза. Организация Делосской симмахии
  6. III. Переведите слова и выражения из первого столбика (1-10) на русский язык.
  7. III. Переведите слова и выражения из первого столбика (1-10) на русский язык.
  8. III. Переведите слова и выражения из первого столбика (1-10) на русский язык.
  9. III. Правила проведения трансфузии (переливания) донорской крови и (или) ее компонентов
  10. PCI. (Peripheral Component Interconnect bus – шина соединения периферийных компонентов)
  11. V. Правила и методы исследований при трансфузии (переливании) консервированной донорской крови и эритроцитсодержащих компонентов
  12. VII. Правила переливания консервированной донорской крови и эритроцитсодержащих компонентов

Щд III ПРИМЕР РАСЧЕТА МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА

Т МАРТЕНОВСКОЙ ПЕЧИ С КОМБИНИРОВАННЫМ

ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО КИСЛОРОДА

Условия принятые для расчета материального баланса

 

Для расчёта приняты следующие условия:

1. Печь садкой 600 т отапливают природным газом и мазутом. Доля тепла, вносимого мазутом, принята 30%.

2. Вся продолжительность плавки включает составляющие, ч

заправка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,33
завалка сыпучих материалов и скрапа . . . . . . . . . . . 1,45
заливка чугуна. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 0,53
плавление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,15
кипение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,65
доводка и выпуск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,43
Итого . . . . . . . . . . . 6,54

 

3. Продувку ванны осуществляют в периоды плавления и кипения. В периоды продувки ванны подача топлива уменьшается. Подогретый в регенераторах воздух поступает в рабочее пространство для сжигания окиси углерода, выделяющейся из ванны.

4. В периоды заправки и завалки технический кислород подают в факел для интенсификации сжигания топлива до содержания в воздухе 28% О2.

5. В периоды заливки чугуна, доводки и выпуска воздух не обогащают кислородом.

Расчёт шихты

Условно плавку делят на три периода:

I – от начала плавки до полного расплавления;

II – от полного расплавления до выпуска;

III – раскисление.

Раскисление плавки ведётся в ковше. Состав чугуна (48%), скрапа (52%) и конечной стали приведён в табл. 3.1, неметаллических материалов – в табл. 2.1, а средний состав шихты – в табл. 3.2.

 

Таблица 3.1 - Состав железной части шихты и выплавляемой стали, %

 

Материал С Mn Si S P
Чугун . . . . . . . . . Скрап . . . . . . . . . Готовая сталь .. . 3,7 0,23 0,09-0,15 0,65 0,43 0,8 - 1,2 0,73 0,13 0,5-0,8 0,033 0,023 0,04 0,07 0,023 0,035

Таблица 3.2 - Определение среднего состава шихты, %



 

Источники С Mn Si S P
Чугун   Скрап   Средний состав   1,8956   0,5356     0,418   0,0278   0,0456  

 

Принят следующий расход материалов, поступающих в шлак по первым двум периодам плавки:

  I II За плавку
магнезита . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 0,47 0,335 0,805
доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.14 0.57 1.71
магнезитохромита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.185 0.185 0.37

 

Принята загрязнённость скрапа 1.65% и окисленность его 1,85%. Принято также, что вместе с жидким чугуном попадает 0.57кг миксерного шлака следующего состава: 37,3%СаО, 41,7%SiO2, 8,45%Al2O3, 9,7%MgO и 2,85%S.

Содержание углерода в ванне перед раскислением составляет 0,06%. Выгорит углерода за весь период кипения при средней скорости окисления углерода 0,0057% С/мин при продолжительности кипения ванны 1,65ч (99мин)

За период доводки, который будет протекать без продувки ванны в течение 0,43 ч, т.е. за 25,8 мин при средней скорости окисления 0,0018%С за минуту, окислится углерода

Тогда к полному расплавлению в ванне должно быть углерода

Примем угар железа в дым за I период равным 0,6 кг на 100 кг металлической шихты. Угар железа в связи с образованием окислов железа будет определён ниже при составлении баланса I периода.

Переходит серы в шлак примерно 10% общего её содержания в шихте, т.е. 0,0028%, и, кроме того, при продувке ванны около 15% серы (0,0042%) окисляется и в виде SO2 переходит в газ. Всего из металла уходит серы

Поэтому к моменту полного расплавления в ванне будет содержаться серы 0,0278 – 0,007= 0,0208%.

Со сбегающим шлаком уходит из ванны 60% фосфора [1], т. е. кг, и получится P2O5

‡агрузка...

кг

Если принять, что в сбегающем шлаке содержится 3,5%P2O5, то можно определить количество сбегающего шлака

кг

Если к моменту полного расплавления коэффициент распределения фосфора равен 130 и в шлаке содержится 2%P2O5, то конечное содержание фосфора в металле будет составлять .

Кремний в основной ванне полностью окисляется в I периоде плавки.

Содержание марганца в ванне к моменту полного расплавления принимаем равным 0,1% [2]. Таким образом, к моменту полного расплавления в ванне будет 0,6707%С; 0,1%Mn; 0,0154%P и 0,0208%S.

Следовательно, окислится примесей, кг

C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Si . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fe в дым . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,8956 – 0,6707 = 1,2249 0,5356 – 0,1 = 0,4356 0,418 0,0278 – 0,0154 = 0,0124 0,0456 – 0,0208 = 0,0248 0,6
  2,7157 кг

Расход необходимого кислорода для окисления примесей и количе-ство образующихся окислов определены в табл. 3.3.

Таблица 3.3 - Определение расхода кислорода и количества

образующихся окислов

Окисление Масса примесей, кг Расход кислорода, кг Масса окислов, кг
1,2249 0,4356 0,418 0,0248 0,0042 0,6 2,8581 СО 0,5623 MnO 0,8957 SiO2 0,0568 P2O5 0,0084 SO2 0,8571 Fe2O3
    2,5309  

 

При переходе 0,0028 кг серы в шлак высвобождается 0,0017 кг кислорода, поэтому потребуется кислорода 2,5671 – 0,0017 = 2,5654 кг.

Примем, согласно литературным данным [3], состав сбегающего шлака, %

SiO2 Al2O3 MnO MgO CaO P2O5 S Cr2O3 FeO Fe2O3 Сумма
1,8 3,5 0,1 0,1 24,5 100%

 

Со сбегающим шлаком уносится окислов, кг

SiO2 Al2O3 MnO MgO CaO
0,3947 0,0323 0,2512 0,1794 0,3589
S Cr2O3 FeO Fe2O3 Сумма
0,0018 0,0018 0,4396 0,0718 1,7315

 

Потери известняка со сбегающим шлаком составят

0,3589 : 0,53 = 0,6772 кг,

где 0,53 – содержание СаО в 1 кг известняка (см. табл. 2.1).

Общий расход известняка составит 0,6772 + х кг, где х – количество известняка, необходимого для наведения шлака после схода из ванны сбегающего шлака.

Состав загрязнённости скрапа: 57%SiO2;24,5%Al2O3 и 18,5%Н2О; следовательно, при расходе 52% скрапа вносится примесей: 0,2964 кг SiO2; 0,1274 кг Al2O3 и 0,0962кг Н2О.

Расход железной руды при условии комбинированного использования технического кислорода в плавке примем равным 5 кг на 100 кг металлической шихты.

Баланс компонентов шлака первого периода

Поступит SiO2, из материалов, кг

металлической шихты . . . . . . . . . . . железной руды . . . . . . .. . . . . . . . . . загрязнений скрапа . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезита . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . магнезитохромита . . . . . . . . . . . . . . миксерного шлака . . . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,8957 (см табл. 3.3) 0,2964 (0,6772+х) × 0,02=0,033+0,02х
    1,684 + 0,02х

Поступит Al2O3 из материалов, кг

загрязнений скрапа. . . . . . . . . . . . . железной руды . . . . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезита . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . магнезитохромита . . . . . . . . . . . . . миксерного шлака . .. . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 0,1274 (0,6772+х)×0,003 = =0,005+0,003х
  0,3214+0,003х

 

 

Поступит MnO, из материалов, кг

металлической шихты . . . . . . . . . . . железной руды . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,5623
  0,5773

 

Поступит MgO из материалов, кг

железной руды . . . . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезитохромита . . . . . . . . . . . . . миксерного шлака . . . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . (0,6772+х)×0,02 = =0,033+0,02х
  1,0484+0,02х

 

 

Поступит СаО из материалов, кг

железной руды . . . . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезита . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . магнезитохромита . . . . . . . . . . . . . миксерного шлака . . . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . (0,6772+х)×0,53 = =0,8756+0,53х
  1,815+0,53х

Поступит P2O5 из материалов, кг:

металлической шихты . . . . . . . . железной руды . . . . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0568 (0,6772+х)×0,0007=0,0011+0,0007х
  0,0629+0,0007х

 

Поступит S из материалов, кг

металлической шихты . . . . . . . . . . железной руды . . . . . . . . . . . . . . . . миксерного шлака . . . . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,0028 (0,6772+х)×0,001 = =0,0017+0,001х
  0,0169+0,001х

 

Поступит Cr2O3, кг из магнезитохромита кг. Примем содержание в шлаке 9%FeO; 3%Fe2O3 или FeO – 0,09LШ и Fe2O3 – 0,03 LШ, где LШ – количество шлака.

 

 

Определим формулу количества шлака по расплавлении с учётом сбегающего шлака

SiO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Al2O3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MnO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MgO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CaO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P2O5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cr2O3 . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . FeO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fe2O3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,684+0,02х-0,3947=1,2893+0,02х 0,3214+0,0032х-0,0323=0,2891+0,003х 0,5773-0,2512=0,3261 1,0484+0,02х-0,1794=0,869+0,02х 1,815+0,53х-0,3589=1,4561+0,53х 0,0629+0,0007х-0,0628=0,0001+0,0007х 0,0169+0,001х-0,0018=0,0151+0,001х 0,0222-0,0018=0,0204 0,09 LШ 0,03 LШ
  LШ = 4,2652+0,5747х + 0,12 LШ

LШ = (4,2652+0,5747х) / 0,88 (1 уравнение)

Второе уравнение составим по основности шлака

 

, откуда х = 2,2908 кг,

LШ = 6,3429

 

Таблица 3.4 - Состав шлака по расплавлении

 

Составляющие Изменения Масса, кг Содержание, %
SiO2 Al2O3 MnO MgO CaO P2O5 S Cr2O3 FeO Fe2O3 0,0204 1,3351 0,296 0,3261 0,9148 2,6702 0,0017 0,0174 0,0204 0,5709 0,1903 21,0487 4,6666 5,1412 14,4224 42,0975 0,0268 0,2743 0,3216
LШ = 6,3429 99,99

Общий расход известняка 0,6772 + 2,2908 = 2,968

Состав шлака определён в табл. 3.4.


1 | 2 | 3 | 4 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.014 сек.)