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 |
|
|
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
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.
Г) Вносится элементов в металл раскислителями
Таблица №16
Элемент |
Вносится, кг |
||
Ферромарганцем |
Доменным ферросилицием |
Итого |
|
С |
(0,7566,5/100)(100-32)/100=0,0334 |
(0,721,2/100)(100-32)/100=0,0059 |
0.0393 |
Mn |
(0,75674,8/100)(100-30)/100=0,396 |
(0,722,5/100)(100-30)/100=0,0126 |
0.408 |
Si |
(0,7561,1/100)(100-65)/100=0,0029 |
(0,7213,5/100)(100-65)/100=0,0341 |
0.0369 |
P |
0,7560,3/100=0,0022 |
0,720,1/100=0,00072 |
0.00299 |
Fe |
0,75617,3/100=0,1308 |
0,7282,7/100=0,596 |
0.726 |
Итого: |
МFeMn=0,5654 |
Мд.FeSi=0.649 |
=1.214 |
Д) Окисляется элементов раскислителей, расходуется кислорода и образуется окислов.
Таблица №17
элементокисел |
Окисляется элементов, кг |
Расходуется кислорода, кг |
Образуется окислов, кг |
ССО |
0,039332/(100-32)=0,018 |
0,01816/12=0,02466 |
0,0431 |
MnMnO |
0,40830/(100-30)=0,1751 |
0,175116/55=0,0509 |
0,226 |
SiSiO2 |
0,036965/(100-65)=0,068 |
0,06832/28=0,0784 |
0,147 |
Итого: |
- |
МШО=0,154 |
- |
Е) Восстанавливается железа марганцем и кремнием раскислителей из окислов железа шлака.
МШО
0,154 - 0,0662 = 0,0878 кг О2 из газовой фазы
Ж) Восстанавливается FeO из шлака
З) Выход жидкого металла после предварительного раскисления в печи.
И) количество шлака в печи после раскисления М3шл .
К) Потери железа в шлаке после раскисления в печи (Fe3к)
Принимаем равным потерям в шлаке перед раскислением.
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:
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 раскисления металла в ковше богатым ферросилицием.
вносится кремния в металл ферромарганцем и доменным ферросилицием при предварительном раскислении металла в печи.
недостает кремния до среднезаданного содержания его в готовой стали.
необходимо ввести в ковш богатого ферросилиция
вносится в сталь элементов богатым ферросилицием.
Таблица №20
|
|
|
|
Итого:
|
выход жидкой стали в ковше после раскисления богатым ферросилицием
проверка содержания углерода в готовой стали после раскисления.
Раздел №4
Расчет теплового баланса плавки, отнесенного к 100 кг металлической завалки
Приход тепла
Физическое тепло чугуна
Тепло шлакообразования
А) считаем, что все SiO2 и P2O5 в шлаке связаны реакциями:
SiO2 + 2CaO = (CaO) SiO2 + 2300 кДж/кг SiO2
P2O5 + 4CaO = (CaO)4 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 |
6,16810/100=0,617 |
6,1680,7/100=0,043 |
Из бокситов 1 и 2 периодов |
0,3 |
0,311/100=0,033 |
0,30,8/100=0,0024 |
Из известняка 1 периода |
4,68 |
4,682,1/100=0,098 |
|
Из извести 2 периода |
0,88 |
0,882,45/100=0,021 |
|
Из магнезита 1 и 2 периода |
0,52 |
0,523/100=0,0156 |
|
Из обожженного доломита 1 и 2 периода |
1,24 |
1,244,2/100=0,052 |
|
Из сырого доломита 1 и 2 периода |
0,21 |
0,211,8/100=0,0038 |
|
Из свода 1 и 2 периода |
0,16 |
0,165/100=0,008 |
|
Из загрязнения лома 1 периода |
0,56 |
0,5675/100=0,42 |
|
Из раскислителей 3 периода |
- |
0,147 |
|
Итого: |
- |
SiO2 = 2,74 |
P2O5 = 0,221 |
В) выделится тепла при протекании реакций шлакообразования.
Q2 = SiO2 2300 + P2O5 4860 = 2.74 2300 + 0.221 4860 = 7390.219 кДж