3.3.Расчет состава чугуна
Содержание железа в чугуне определено ранее по уравнению и составляет 943,46, кг/т чугуна
Рассчитываем содержание марганца и фосфора в чугуне
Mn = 0,01∙ (1693,97∙0,2+ 0 + 0) ∙ 0,6 = 2,03 кг/т чугуна;
Р = 0,01∙ 1693,97∙0,07 = 1,19 кг/т чугуна.
Содержание кремния соответствует принятому в расчете:
Si = 10∙[Si] = 10∙0,8 = 8 кг/т чугуна
Уточняем содержание серы в чугуне.
При основности шлака 1,15 и содержании кремния в чугуне 0,8 % величина коэффициента распределения серы в соответствии с рис.1 составляет Ls = 30
S = 2,0685 / (1 + 0,487∙ 30 ) = 0,13 кг/ т чугуна.
Содержание углерода в чугуне равно:
Сч = 1000 – [Fe] - [Si] -[S] – [Mn] – [P] = 1000 -943,46-8-2,03-1,19-0,13 =
Результаты расчета состава чугуна занести в табл.3.3.
Таблица 3.3 - Расчетный химический состав чугуна
-
Содержание элементов
Si
Mn
P
S
C
Fe
Кг/т чугуна
8
2,03
1,19
0,13
44,48
943,46
Масс. %
0,80
0,20
0,12
0,013
4,45
94,35
Расчетный состав чугуна соответствует заданной марке П1, относится к 1группе по содержанию марганца, 2 классу по содержанию фосфора и 2 категории по по содержанию серы.
Так как расчетный состав шлака не удовлетворяет требованиям доменной плавки по содержанию MgO (не более 10 %), в состав шихты необходимо ввести железорудный материал (агломерат, окатыши) с низким содержанием магнезии.
варианты заданий Приложение 1
№ |
Агломерат |
Доля, % |
Окатыши |
Флюс |
Кокс |
Марка чугуна |
[Si] |
Осн.шл |
|
|
Гороблагодатcкий |
70 |
Михайловские |
4 |
1 |
Л2 |
3,0 |
1,25 |
|
|
Гороблагодатcкий |
70 |
Михайловские |
4 |
1 |
Л2 |
2,8 |
1,25 |
|
|
Высокогорский |
70 |
Михайловские |
4 |
1 |
Л3 |
2,4 |
1,25 |
|
|
Высокогорский |
70 |
Михайловские |
4 |
4 |
Л4 |
2,0 |
1,25 |
|
|
Лебяжинский Лебяжинский |
70 |
Михайловские |
4 |
1 |
Л3 |
2,4 |
1,25 |
|
|
Лебяжинский |
70 |
Михайловские |
4 |
4 |
Л4 |
2,2 |
1,25 |
|
|
Качканарский |
70 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,4 |
1,10 |
|
|
Качканарский |
70 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,2 |
1,10 |
|
|
Качканарский |
70 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,1 |
1,10 |
|
|
п/о «Сибруда» |
70 |
Костомукшские |
2 |
1 |
Л4 |
2,0 |
1,15 |
|
|
п/о «Сибруда» |
70 |
Костомукшские |
2 |
2 |
Л5 |
1,6 |
1,10 |
|
|
Абагурский |
70 |
Костомукшские |
2 |
1 |
Л5 |
1,6 |
1,15 |
|
|
Абагурский |
70 |
Костомукшские |
2 |
2 |
Л4 |
2,0 |
1,20 |
|
|
Череповецкий |
70 |
Костомукшские |
1 |
2 |
П1 |
0,6 |
1,15 |
|
|
Череповецкий |
70 |
Костомукшские |
1 |
2 |
П2 |
0,3 |
1,15 |
|
|
Новолипецкий |
70 |
Лебединские |
1 |
2 |
П1 |
0,7 |
1,15 |
|
|
Новолипецкий |
70 |
Лебединские |
1 |
2 |
П2 |
0,4 |
1,15 |
|
|
3ападносибирский |
70 |
Лебединские |
2 |
1 |
П1 |
0,8 |
1,20 |
|
|
3ападносибирский |
70 |
Лебединские |
2 |
3 |
П2 |
0,5 |
1,20 |
|
|
Тулачермет |
70 |
Лебединские |
1 |
4 |
П2 |
0,5 |
1,25 |
|
|
Тулачермет |
70 |
Лебединские |
1 |
1 |
П1 |
0,7 |
1,25 |
|
|
Челябинский |
70 |
С/Сарбайские |
3 |
3 |
ПЛ1 |
0,9 |
1,15 |
|
|
Челябинский |
70 |
С/Сарбайские |
3 |
4 |
П1 |
0,7 |
1,15 |
|
|
Магнитогорский |
70 |
С/Сарбайские |
3 |
3 |
П1 |
0,7 |
1,25 |
|
|
Магнитогорский |
70 |
С/Сарбайские |
3 |
1 |
П2 |
0,5 |
1,25 |
|
|
Серовский |
70 |
Михайловские |
4 |
1 |
ПЛ1 |
0,9 |
1,10 |
|
|
Серовский |
70 |
Михайловские |
4 |
4 |
П1 |
0,5 |
1,10 |
|
|
«КМА-руда» |
70 |
Лебединские |
1 |
2 |
ПЛ2 |
0,6 |
1,10 |
|
|
«КМА-руда» |
70 |
Лебединские |
1 |
1 |
П1 |
0,8 |
1,15 |
|
|
Гороблагодатcкий |
60 |
Михайловские |
4 |
1 |
Л1 |
3,3 |
1,15 |
|
|
Высокогорский |
60 |
Костомукшские |
4 |
1 |
Л6 |
1,5 |
1,15 |
|
|
Лебяжинский Лебяжинский |
60 |
Михайловские |
4 |
1 |
П1 |
0,7 |
1,20 |
|
|
Качканарский Качканарский |
60 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,5 |
1,25 |
|
|
Качканарский Качканарский |
60 |
Качканарские |
4 |
4 |
П2 |
0,3 |
1,25 |
|
|
Качканарский Качканарский |
60 |
Качканарские |
4 |
4 |
П2 |
0,1 |
1,20 |
|
|
п/о «Сибруда» |
60 |
Костомукшские |
2 |
1 |
П1 |
0,9 |
1,15 |
|
|
Абагурский |
60 |
Михайловские |
2 |
1 |
П2 |
0,5 |
1,20 |
|
|
Череповецкий |
60 |
Костомукшские |
1 |
2 |
П1 |
0,7 |
1,15 |
|
|
Новолипецкий |
60 |
Лебединские |
1 |
2 |
П1 |
0,6 |
1,20 |
|
|
3ападносибирский |
60 |
Лебединские |
2 |
1 |
П1 |
0,6 |
1,15 |
Приложение 1
|
|
Тулачермет |
60 |
Лебединские |
1 |
4 |
П2 |
0,4 |
1,25 |
|
|
Челябинский |
60 |
С/Сарбайские |
3 |
3 |
Л3 |
2,4 |
1,20 |
|
|
Магнитогорский |
60 |
Михайловские |
3 |
3 |
Л6 |
1,4 |
1,10 |
|
|
Серовский |
60 |
Михайловские |
4 |
1 |
П1 |
0,8 |
1,20 |
|
|
«КМА-руда» |
60 |
Лебединские |
1 |
2 |
П2 |
0,5 |
1,25 |
|
|
Лебяжинский Лебяжинский |
65 |
Лебединские |
4 |
3 |
Л2 |
2,8 |
1,20 |
|
|
Качканарский Качканарский |
65 |
Качканарские |
4 |
3 |
П1 |
0,6 |
1,15 |
|
|
Качканарский Качканарский |
65 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,2 |
1,15 |
|
|
Качканарский Качканарский |
65 |
Качканарские |
4 |
1 |
П2 |
0,1 |
1,10 |
|
|
п/о «Сибруда» |
65 |
Костомукшские |
2 |
1 |
П1 |
0,8 |
1,20 |
|
|
Абагурский |
65 |
Костомукшские |
2 |
1 |
П1 |
0,9 |
1,15 |
|
|
Череповецкий |
65 |
Костомукшские |
1 |
2 |
ПЛ1 |
1,1 |
1,10 |
|
|
Новолипецкий |
65 |
Лебединские |
1 |
2 |
ПЛ1 |
1,0 |
1,10 |
|
|
3ападносибирский |
65 |
Лебединские |
2 |
1 |
П2 |
0,5 |
1,20 |
|
|
Тулачермет |
65 |
Лебединские |
1 |
3 |
Л5 |
1,8 |
1,10 |
|
|
Челябинский |
65 |
Михайловские |
3 |
4 |
П1 |
0,7 |
1,20 |
|
|
Магнитогорский |
65 |
Лебединские |
3 |
3 |
П1 |
0,6 |
1,05 |
|
|
Серовский |
65 |
Лебединские |
4 |
2 |
ПЛ1 |
1,2 |
1,05 |
|
|
Серовский |
65 |
Лебединские |
4 |
3 |
П1 |
0,9 |
1,05 |
|
|
«КМА-руда» |
65 |
Михайловские |
1 |
2 |
ПЛ1 |
1,0 |
1,10 |
Приложение 2
Таблица П2.1 - Химический состав агломератов, %
АГЛОМЕРАТ |
Fe |
Mn |
S |
P |
FeO |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
Гороблагодатcкий |
54,8 |
0,75 |
0,05 |
0,06 |
14,90 |
7,90 |
3,13 |
8,90 |
2,20 |
Высокогорский |
51,8 |
0,20 |
0,09 |
0,03 |
13,80 |
9,50 |
3,20 |
12,38 |
1,90 |
Лебяжинский |
53,2 |
2,60 |
0,07 |
0,08 |
13,00 |
9,60 |
2,10 |
12,20 |
1,70 |
Качканарский |
56,8 |
0,18 |
0,02 |
0,02 |
15,10 |
4,91 |
2,82 |
6,04 |
3,00 |
п/о «Сибруда» |
54,2 |
0,90 |
0,04 |
0,10 |
13,20 |
8,50 |
2,80 |
9,40 |
2,00 |
Абагурский |
54,3 |
0,20 |
0,03 |
0,07 |
12,90 |
9,20 |
2,40 |
10,10 |
1,30 |
Череповецкий |
58,3 |
- |
0,01 |
0,01 |
15,30 |
6,57 |
1,10 |
8,20 |
2,50 |
Новолипецкий |
51,2 |
- |
0,03 |
0,02 |
15,60 |
9,97 |
2,20 |
13,00 |
3,30 |
3ападносибирский |
56,1 |
0,60 |
0,07 |
0,04 |
16,00 |
6,60 |
2,60 |
7,83 |
2,90 |
Тулачермет |
46,8 |
0,10 |
0,08 |
0,02 |
16,00 |
12,7 |
2,10 |
17,30 |
2,50 |
Челябинский |
49,1 |
0,30 |
0,06 |
0,02 |
18,50 |
13,9 |
1,80 |
12,40 |
3,20 |
Магнитогорский |
54,8 |
0,10 |
0,03 |
0,03 |
10,80 |
7,83 |
1,60 |
11,20 |
2,00 |
Серовский |
50,4 |
0,40 |
0,11 |
0,07 |
12,70 |
10,9 |
2,10 |
14,45 |
1,00 |
«КМА-руда» |
57,4 |
0,028 |
0,02 |
0,20 |
17,80 |
8,80 |
0,90 |
9,50 |
0,40 |
Таблица П2.2 - Химический состав окатышей, %
ОКАТЫШИ |
Fe |
Mn |
S |
P |
FeO |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
Качканарские |
58,89 |
0,16 |
0,04 |
0,01 |
3,22 |
4,30 |
2,20 |
3,96 |
2,21 |
С/Сарбайские |
62,3 |
0,15 |
0,10 |
0,02 |
2,95 |
4,12 |
1,15 |
3,52 |
2,07 |
Михайловские |
59,05 |
0,05 |
0,01 |
0,01 |
1,25 |
10,29 |
0,15 |
4,85 |
0,39 |
Лебединские |
65,41 |
0,19 |
- |
0,03 |
0,99 |
5,46 |
0,32 |
0,24 |
0,34 |
Костомукшские |
61,46 |
0,08 |
0,03 |
0,02 |
1,83 |
8,33 |
0,27 |
3,55 |
0,22 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Таблица П2.3 - Химические составы флюсующих известняков, %
Название месторождения |
№ |
Fe2O3 |
SO3 |
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
MgO |
P2O5 |
ППП |
Пикалевское |
1 |
0,50 |
0,05 |
53,00 |
1,040 |
0,20 |
1,10 |
0,02 |
43,73 |
Баразковское |
2 |
0,55 |
0,13 |
54,00 |
0,79 |
0,12 |
0,78 |
- |
43,63 |
Аккермановское |
3 |
0,50 |
0,04 |
54,00 |
1,70 |
0,050 |
0,70 |
0,03 |
42,53 |
Тургоякское |
4 |
0,74 |
0,02 |
54,77 |
0,54 |
0,44 |
0,30 |
0,03 |
43,16 |
Таблица П2.4 - Технический состав кокса, %
Угольный бассейн |
№ |
Зола |
Летучие |
Сера |
С |
Влага |
Кузнецкий |
1 |
11,05 |
0,80 |
0,42 |
87,73 |
3,0 |
Печерский |
2 |
10,47 |
0,60 |
0,70 |
88,19 |
3,0 |
Карагандинский |
3 |
13,10 |
0,80 |
0,68 |
85,42 |
3,0 |
Смесь Кузнецкого и Карагандинского углей |
4 |
11,97 |
0,80 |
0,58 |
86,65 |
3,0 |
Таблица П2.5 - Химический состав золы кокса, %
Угольный бассейн |
№ |
FeO |
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
MgO |
Кузнецкий |
1 |
12,58 |
5,00 |
54,10 |
26,02 |
2,30 |
Печерский |
2 |
6,89 |
7,30 |
56,61 |
26,60 |
2,60 |
Карагандинский |
3 |
11,94 |
9,06 |
49,50 |
28,30 |
1,20 |
Смесь Кузнецкого и Карагандинского углей |
4 |
11,93 |
6,90 |
52,10 |
27,37 |
1,70 |
Таблица. Химический состав чугуна передельного марок П1, П2, ПЛ1 и ПЛ2 ( ГОСТ 805-95) |
|||||||||||||||||||||
Марка чугуна |
Массовая доля, % |
||||||||||||||||||||
Si |
Mn |
P |
S |
||||||||||||||||||
не более |
|||||||||||||||||||||
группа |
класс |
категории |
|||||||||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
А |
Б |
В |
I |
II |
III |
IV |
V |
||||||||||
П1 |
0,5 - 0,9 |
<= 0,5 |
0,5 - 1,0 |
1,0 - 1,5 |
- |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
||||||||
П2 |
<= 0,5 |
<= 0,5 |
0,5 - 1,0 |
1,0 - 1,5 |
- |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
||||||||
ПЛ1 |
0,9 - 1,2 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
||||||||
ПЛ2 |
0,5 - 0,9 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Марка чугуна |
Массовая доля, % |
|
|||||||||||||||||||
Si |
Mn |
P |
S, не более |
|
|||||||||||||||||
группа |
класс |
категории |
|
||||||||||||||||||
I |
II |
III |
IV |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
||||||||
не более |
|
||||||||||||||||||||
Л 1 |
3,2 - 3,6 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
- |
|
||||||
Л 2 |
2,8 - 3,2 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
- |
|
||||||
Л 3 |
2,4 - 2,8 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
- |
|
||||||
Л 4 |
2,0 - 2,4 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
|
||||||
Л 5 |
1,6 - 2,0 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
|
||||||
Л 6 |
1,2 - 1,6 |
<= 0,3 |
0,3 - 0,5 |
0,5 - 0,9 |
0,9 - 1,5 |
0,08 |
0,12 |
0,3 |
0,3 - 0,7 |
0,7 - 1,2 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
|
||||||
Таблица.
Химический состав чугуна литейного
(ГОСТ 4832-95)
Нормированная массовая доля углерода от 3.4 до 4.5