Главная Обратная связь

Дисциплины:






МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПОЛУПРОДУКТА



 

1. Химический состав чугуна для выплавки стали в конвертере с применением технически чистого кислорода сверху должен удовлетворять следующим требования :

Принято для расчета

Углерод 3,8-4,6% 4,10%

Кремний 0,6-0,9% 0,70%

Марганец 0,6-1,0% 0,80%

Сера не более 0,035% 0,030%

Фосфор не более 0,30% 0,20%

 

Колебание химического состава чугуна в условиях каждого завода не должны превышать по кремнию и марганцу ± 0,1%.

2. Температура чугуна в соответствии с ТИ должна быть не ниже 1320°С. Она устанавливается заводской технологической инструкцией, пределы колебания ее не должны превышать ± 20°С. Принято для расчета 1320°С.

3. Химический состав стали должен соответствовать ГОСТ 380-71, 1050-60, 5058-65, 4543-71.

 

Таблица 1- Хим. состав стали полу-продукт.

  C Si Mn S P
Пределы 0,05-0,12 Не более 0,03 0,25-0,50 до 0,040 до 0,035
Среднее значение 0,10 0,03 0,30 0,030 0,030

 

4. Температура стали на выпуске при разливке в изложницы колеблется в пределах 1590-1620°С, при разливке на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) в пределе 1560-1570°С. Для производства легированных сталей температура устанавливается в зависимости от технологии легирования. Принято для расчета 1650°С.

5. Расход железорудных охладителей определяется из условий использования максимально возможного количества металлолома и шлакового режима плавки. Обычно расход железорудных охладителей обеспечивает возможность варьировать температурой после окончания продувки при выплавке разных марок стали и составляет 0,5-1,5 от веса чугуна. Принято для расчета 1%.

6. Расход чугуна и железа стального лома с учетом сказанного выше определяем ориентировочно по номограмме, приведенное в примерном расчете или в литературных источниках.

Находим расход чугуна -10% от веса лома . Примем суммарный вес метало завалки за 100%, находим

Расход железной руды составит кг/100кг.

 

7. Футеровка кислородных конвертеров бывает смолодоломитовая, смоломагнезитовая, смоломагнезитодоломитовая.

Для расчета принимаем смолодоломитовую футеровку (СД). При стойкости футеровки до 600-700 плавок расход СД кирпича составляет 2,4-2,8 кг/т стали. В связи с неравномерным разгаром коэффициент использования футеровки составляет около 80%. Принимаем что переход в шлак 0,24кг/100кг.

8. Стальной лом должен соответствовать требованиям технических условий ЧМТУ-10-3-70 “Стальной лом и отходы кислородных конвертеров”. Загрязненность металлолома составляет не более 1,5%. Химический состав металлолома можно принять близким к составу наиболее распространенным маркам стали (ст3-ст5). В случае использования оборотного внутризаводского лома в виде обрези с прокатных станов, химический состав металлолома принимаем близким к хим. составу выплавляемой стали.



Лом. металич.

C=0,20%

Si=0,03%

Mn=0,30%

P=0,035%

S=0,050%

 

9. В качества флюса применятся мягкообожженная известь с содержанием (CaO+MgO) не менее 91%, серы не выше 0,09% и ППП не более 5% в соответствии с ЧМТУ-14-123-71.

10. Для обеспечения достаточного уровня десульфурации и дефосфорации, а также для обеспечения высокой стойкости футеровки основность шлака B=CaO/SiO2 должно быть в пределах 3,0-4,0. Принимаем Вк=3,5.

11. Для ускорения шлакообразования применяется плавиковый шпат в количестве 2-5% кг/т, т.е. примерно 0,2-0,5кг/100кг мет. шихты. Расход плавикового шпата увеличивается с увеличением содержания углерода в стали после продувки, снижение содержания марганца в чугуне и т.д.. Принимаем расход плавикового шпата 0,2/100кг.

12. Количество миксерного шлака, попадающего с чугуном в конвертер, колеблется от 0,4 до 1,8% от веса чугуна. Принимаем 1,5 или 90∙1,5/100=1,35. Загрязнение, вносимое стальным скрапом (металлоломом) принимаем 0,8% от веса скрапа, или кг/100 кг

 

 

Таблица 2.– Химический состав чугуна, стального лома и готовой стали .

Наименование материалов Содержание элементов %
C Si Mn P S
Чугун (90 кг) 4,10 0,7 0,8 0,2 0,030
Лом металич. (10 кг) 0,20 0,15 0,50 0,035 0,050
Готовая сталь 0,10 0,03 0,30 0,030 0,030

 

Таблица 3.-Химический состав неметаллической части шихты, футеровки, загрязнение лома.

Наименование материалов Содержание компонентов, %
SiO2 Al2O3 MnO CaO MgO P2O5 CaF2 Fe2O3 FeO CO2 H2O S Feобщ ∑n
Известь 2,8 1,5 - 93,0 0,8 - - - - 1,4 0,5 0,05 - 98,15
Руда железная 8,7 1,60 0,90 1,0 0,2 0,04 - 78,0 7,2 0,8 1,4- - 64,4 12,44
Окатыши ЦГОК 8,7 0,6 0,30 4,9 1,2 0,06 - 80,7 2,1 - - 0,025 58,8 15,85
Агломерат мартеновский 8,0 2,2 0,28 12,2 0,53 0,04 - 58,6 18,0 - 0,75 - 54,6 23,25
Плавиковый шпат 4,5 0,9 - 7,6 - - 81,0 - - 6,0 - - - 94,0
Миксерный шлак 42,0 10,6 5,4 21,0 9,0 0,2 - 5,0 6,2 - - 0,60 8,6 88,8
Загрязнение скрапа 68,0 24,0 - 3,0 2,0 - - 3,0 - - - - - 96,4
Окалина скрапа - - - - - - - 69,0 31,0 - - - 48,4 -
ПШК 5,0 3,0 2,0 70,0 1,2 - 8,0 - - - - - - 81,2
Смолодоломитовый кирпич (СД) 2,0 1,5 58,0 36,0 - - 2,0 - - - - - - 97,5
Смоломагнезитовый кирпич (СМ) 2,0 1,5 - - 2,0 - - - - - - 96,5

 

Таблица 4.- Определение среднего состава металлошихты.

Материал Вносят в шихту, %
C Si Mn P S
Чугун (90кг) 3,69 0,63 0,72 0,18 0,027
Лом металич. (10кг) 0,02 0,015 0,05 0,0035 0,005
Средний состав,% 3,7 0,64 0,75 0,18 0,03

 

Пример расчета С=4,10∙0,9=3,69 и т.д.

4,10- содержание углерода в чугуне, %; 0,90- доля чугуна в металлошихте.


СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛА ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ ПРОДУВКИ (ПЕРЕД РАСКИСЛЕНИЕМ)

 

Содержание углерода.

Из условий получения качественной низкоуглеродистой и среднеуглеродистой стали и в целях стабилизации режима раскисления максимальное науглероживание для рядовых марок стали разрешается в пределах 0,05%, для сталей .Рекомендуемый ближе к нижнему пределу в готовой стали.

 

Содержание кремния принимаем т.к. кремний практически полностью окисляется в первые минуты продувки.

 

Содержание марганца зависит от температурного режима плавки, содержание марганца в чугуне, основности шлака и окисленности шлака, содержания углерода в металле.

Содержание марганца в металле после окончания продувки, пр основности шлака В=CaO/SiO2=3,0-3,5 примем из таблицы 5.

 

Таблица 5- Содержание марганца в металле после продувки.

Содержание Mn после продувки, % Содержание Mn в чугуне,% Содержание углерода в металле перед раскислением,%
0,05 0,10 0,15 0,20 более 0,2
0,6 0,04 0,09 0,13 0,16 0,20
0,7-0,9 0,07 0,16 0,20 0,25 0,28
1,0-1,2 0,22 0,26 0,32 0,36

 

В нашем случае при примем

 

Содержание серы.

В кислородно-конвертерном процессе десульфурации , составляет 30-50%, а коэффициент распределения серы колеблется от 5 до 40. Для нашего случая принимаем , тогда . 60 это процент серы остающейся в металле.

 

Содержание фосфора.

Содержание фосфора является сложной функцией температуры, хим. состава и физических свойств шлака, окисленности и содержания углерода в металле. При переделе чугунов с содержанием фосфора 0,10-0,20% средние содержание фосфора в металле после продувки по данным работы составляет:

 

Таблица 6 - Зависимость содержания фосфора от содержания углерода.

C 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20
P 0,009 0,011 0,014 0,020 0,028

 

Принимаем для нашего случая 0,011%. Таким образом, сталь после продувки (перед раскислением) имеет состав,%:

 

Таблица 7 - Состав стали после продувки.

C Si Mn P S
0,08 0,14 0,020 0,018

 

Принимаем ориентировочный выход жидкой стали 92%, т.е. 92кг/100кг мет. шихти.

 

Таблица 8 - Расчет количества удельных примесей.

Примеси C Si Mn P S
Содержание в металлошихте, кг 3,700 0,638 0,745 0,182 0,030
Остаётся в металле, кг 0,0736 0,1288 0,0184 0,0166
Удаляется примесей, кг 3,626 0,638 0,616 0,164 0,013
Всего удаляется примесей, кг кг

 

 

Пример:

Остается в металле углерод, кг:

 

кг,

Где 0,08- содержание углерода в металле после продувки, %;

92- расход жидкой стали, кг.


РАСХОД ИЗВЕСТИ

 

1. Флюсующая способность извести

 

 

2. Вносится CaO и SiO2 всеми шихтовыми материалами (кроме извести).

Таблица 3.1.- Расчет количества CaO и SiO2, вносимых шихтовыми материалами.

Источники Расход на 100кг мет. шихти Вносится, кг
SiO2 CaO
1.Окисление мет. шихти 0,638 0,638∙60/10=3,828 -
2. Железная руда 0,72 0,72∙8,7/100=0,062 0,72∙1,0/100=0,0072
3. Плавиковый шпат 0,3 0,3∙4,5/100=0,135 0,3∙7,6/100=0,0228
4. Футеровка 0,27 0,27∙2,0/100=0,0054 0,27∙36/100=0,0972
5. Миксерный шлак 1,35 1,35∙42,0/100=0,567 1,35∙21,0/100=0,2835
6. Загр. стальн.лома 0,08 0,08∙68/100=0,0544 0,08∙3/100=0,0024
SiO2=4,651 CaO=0,478

 

Окисление стехиометрический пересчет 8,7; 4,5 и т.д.- содержание CaO и SiO2 в материале из табл. 1.3.

Для получения заданной основности конечного шлака Вк=3,5 необходимо CaO:

 

кг.

С учетом CaO, вносимой шихтовыми материалами и футеровкой (кроме извести)

кг.

Степень окисления извести в конечном шлаке колеблется от 75 до 95% и зависит от качества извести, содержания FeO в шлаке и ряда других факторов. Принимаем степень усвоения – 90%.

С учетом флюсующей способности извести и степени ее усвоения, общий расход извести составит:

 

кг.


 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...