3. Період плавлення шихти
3.1. Окислювання домішок і визначення складу металу по розплавлюванні
У період плавлення відбувається окислювання елементів шихти. Середній вигар елементів (окислення у шлак) наведений у табл. 4.
Таблиця 4
Вигар елементів шихти
Элемент |
C |
Si |
Mn |
P |
Fe |
Вигар, % |
15÷50 |
60÷80 |
40÷60 |
50÷70 |
1,5÷7,0 |
Таблиця5
Вуглець.
Вигар
вуглецю шихти складе 20% (окисляється по
реакції
)
або
кг,
Залишиться
вуглецю в металі С=
кг.
Кремній.
Переходить
70% кремнію в шлаки (окисляється по реакції
)
кг,
Залишиться
кремнію в металі Si=
кг.
Марганец.
Переходить 50 % марганцю в шлаки (окисляється
по реакції
)
Залишиться в металі - 50 % марганцю. Перейде
марганцю в шлаки
кг.
Залишається
в металі
кг.
Фосфор.
Переходить 60% фосфору в шлаки (окисляється
по реакції
).
Перейде фосфору в шлаки
кг.
де 0,04 кг – кількість фосфору у шихті для плавки (табл 12).
Залишається
в металі Р=
кг.
Сірка. Сірка, що є в металі під час плавлення, не вигорає, а сірка внесена коксом, вигорає.
Залізо. Вигар заліза складе 2,0 %, серед якого:
-
12% окисляється до
і залишається у шлаку;
-
3 % окисляється до
і переходить у шлаки;
- 85 % вигорає в зоні електричної дуги.
Перейде
в шлаки і вигорає в зоні електричної
дуги заліза Fe=
кг,
Залишається
у ванні Fe=
кг:
У
кількості 12 % залізо окисляється до
і залишається у шлаку – FeFeo=
кг.
У
кількості 3 % залізо окисляється до
і залишається у шлаку - FeFe2o3=
кг.
У
кількості 85 % заліза вигорає в зоні
електричної дуги – Feдуга=
кг.
3.2. Визначення потреби в газоподібному кисні
Кількість кисню, необхідного для окислювання елементів шихти
Таблиця 6
Елемент |
Зміст у шихті
|
Вигар, %
|
Окисляється, кг (із табл. 14) |
Хімічне рівняння |
Потрібно кисню, кг |
С |
0,619 |
20 |
0,124 |
C+1/2O2=CO |
|
Si |
0,298 |
70 |
0,209 |
Si+O2=SiO2 |
|
Mn |
0,497 |
50 |
0,249 |
Mn+1/2O2=MnO |
|
P |
0,05 |
60 |
0,03 |
2P+2∙1/2O2=P2O5 |
|
Fe |
98,906 |
2 |
|
Fe+1/2O2=FeO
|
|
Усього: |
1,327 |
||||
Загальна потреба в кисні складе 1,327+0,012=1,339кг.
Необходимо
ввести в металл газообразного кислорода:
кг.
До моменту розплавлювання залишиться заліза: 98,906-1,978-0,042+0,63=97,516кг
Таким чином, склад металу по розплавлюванні з урахуванням вигару елементів й уведеної залізної руди буде:
Таблиця 7
Склад металу по розплавлюванні |
||
|
кг |
% |
Вуглець |
0,495 |
0,502 |
Кремній |
0,089 |
0,09 |
Марганець |
0,248 |
0,253 |
Сірка |
0,050 |
0,051 |
Фосфор |
0,02 |
0,02 |
Закис заліза |
0,054 |
0,055 |
Залізо |
97,516 |
99,029 |
Разом |
98.472 |
100,0 |