Расчет мартеновской плавки

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Задание.

1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.

2) Металлическая шихта состоит из 60% жидкого чугуна и 40% металлолома.

3) Температура заливаемого чугуна: 1320 С, температура металла перед раскислением: 1600 С. 4) Химический состав металлической шихты и готовой стали приведен в таблице № 1.

Таблица № 1

Вариант № 2

Химический состав

С

Si

Mn

S

P

Не более

Чугун

3,8

0,9

0,7

0,05

0,14

Скрап

0,25

0,2

0,5

0,03

0,03

Сталь

0,150,22

0,050,17

0,40,65

0,05

0,04

5) Химический состав неметаллической части шихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины лома в таблице № 2.

Таблица № 2.

Наименование материалов

Содержание компонентов, %

SiO2

Al2O3

MnO

CaO

MgO

P2O5

m

Fe2O3

FeO

CO2

H2O

Fe00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Руда железная

10

2

1,3

0,9

0,4

0,7

15,3

79

4,5

-

1,2

58,8

Агломерат мартеновский

8

1,5

1

12

0,3

0,4

23,2

57

19,7

-

0,4

55,4

Известняк

2,1

1,2

-

52,5

0,7

-

56,5

1,1

-

41,2

1,2

-

Известь

2,45

1,5

-

88,5

0,8

-

93,3

-

-

6,2

0,5

-

Боксит

11

44

-

1,2

-

0,8

57

31

-

-

12

-

Доломит обожженный

4,2

2

-

53,3

36

-

95,5

2,5

-

1

1

-

Доломит сырой

1,8

1,3

-

30,3

19,2

-

52,6

1,4

-

44,5

1,5

-

Магнезитовый порошек

3

2

-

3,2

87,5

-

95,7

3

-

0,8

0,5

-

Материал свода

5

4

-

2

68

-

79

11

-

-

-

-

Загрязнение лома

75

25

-

-

-

-

100

-

-

-

-

-

Окалина лома

-

-

-

-

-

-

-

69

31

-

-

-

Раздел № 1

Расчет материального баланса первого периода плавки (до расплавления).

1.1 Определение среднего состава металлошихты

Таблица № 3

Источники

Содержание элементов, %

Примечание

С

Si

Mn

Р

S

Вносит чугун (60 кг), %

2,28

0,54

0,42

0,084

0,03

Вносит лом (40 кг), %

0,1

0,08

0,2

0,012

0,012

итого

2,38

0,62

0,62

0,096

0,042

1. 2 Определение состава металла по расплавлении

2. Содержание углерода.

/%С/расп = /%С/раск + /%С/ = 0,18 + 0,8 = 0,98

3. Содержание кремния.

/%Si/распл = 0

4. Содержание марганца.

/%Mn/распл = 0,62 15 / 100 = 0,093%

5. Содержание фосфора.

/%Р/распл = 0,096 20 / 100 = 0,0192%

6. Содержание серы.

/%S/распл = 0,042 85 / 100 = 0,0357%

6. Следовательно, состав металла по расплавлению будет, %

С

Si

Mn

P

S

0. 98

0

0. 093

0. 0192

0. 0357

1. 3 Определение количества руды в завалку, таблица № 4

Элемент -окисел

Удаляется примесей (элементов), кг

Расходуется кислорода, кг

Образуется окислов, кг

С СО

(2,38−0,98)87/100=1,218

1,21 816/12=1,624

1,218+1,624=2,842

С СО2

(2,38−0,98)13/100=0,182

0,18 232/12=0,4853

0,182+0,4853=0,6673

Si SiO2

0,62−0=0,62

0,6232/28=0,70 857

0,62+0,70 857=1,32 857

Mn MnO

0,62−0,093=0,527

0,52 716/55=0,15 331

0,527+0,15 331=0,68 031

P P2O5

0,096−0,0192=0,0768

0,76 880/62=0,0991

0,0768+0,0991=0,175 897

/S/ (S)

0,042−0,0357=0,0063

-

-

Итого:

М1прим = 2,6301

МшихО1 = 3,70 311

-

1. Поступает кислорода из газовой фазы печи

2. Определяем расход руды в завалку.

1. 4 Определения количества известняка в завалку

Таблица № 5.

Наименование материала

Общий расход мат-ла на плавку % (кг/100кг)

Участвует в образовании шлака

На всю плавку

В том числе

В 1 периоде

Во 2 периоде

%

кг

%

кг

%

кг

Магнезит обожженный

0,65

80

0,52

45

0,234

55

0,286

Доломит обожженный

1,65

75

1,2375

65

0,80 437

35

0,43 312

Доломит сырой

1,4

15

0,21

70

0,147

30

0,063

Материал свода

0,165

100

0,165

55

0,9 075

45

0,7 425

Боксит

0,3

100

0,3

55

0,165

45

0,135

Загрязнение лома

1,4

100

0,56

100

0,56

-

-

Окалина лома

1,15

100

0,46

100

0,46

-

-

Таблица № 6

Источники

Расход в 1 периоде

Вносится, кг

SiO2

CaO

Из металлошихты

-

1,32 857

-

Руда железная 1 период

5,113 913

5,11 410/100=0,5114

5,1140,9/100=0,1 485

Боксит 1 период

0,165

0,16 511/100=0,1 815

0,1651,2/100=0,198

Магнезит 1 период

0,234

0,2343/100=0,702

0,2343,2/100=0,7 488

Доломит обожженный 1 период

0,804 375

0,8044,2/100=0,0338

0,80 453,3/100=0,428 732

Доломит сырой 1 период

0,147

0,1471,8/100=0,2 646

0,14 730,3/100=0,44 541

Материал свода 1 период

0,9 075

0,0915/100=0,45 375

0,0912/100=0,1 815

Загрязнение лома 1 период

0,56

0,5675/100=0,42

-

Итого:

-

М1SiO=2,3261

M1CaO=0,486 041

1. 5 Определение количества шлака, образующегося в период плавления (в 1 периоде)

Количество шлакообразующих окислов, поступивших в шлак в период плавления (Мплавок), таблица № 7.

Таблица № 7

Источники

Расход в 1 периоде, кг

Вносится шлакообразующих окислов, кг

Из металлошихты

-

1,328 571+0,680 309+0,175 897=2,184 777 294

Руда железная 1 период

5,113 913

5,11 391 315,3/100=0,782 428 744

Известняк 1 период

4,671 092

4,67 109 256,5/100=2,63 916 679

Боксит 1 период

0,165

0,16 557/100=0,95 205

Магнезит обожженный 1 период

0,234

0,23 495,7/100=0,223 938

Доломит обожженный 1 период

0,804 375

0,80 437 595,5/100=0,768 178 125

Доломит сырой 1 период

0,147

0,14 752,6/100=0,77 322

Материал свода 1 период

0,9 075

0,907 579/100=0,716 925

Загрязнение лома 1 период

0,56

0,56 100/100=0,56

Итого:

-

Мплавок=7,40 271

1. Количество спущенного шлака будет

1. 6 Материальный баланс 1 периода плавки

1. Количество окислов железа, поступивших в ванну с шихтой в первом периоде плавки, таблица № 10

Таблица № 10

Источники поступления

Расход в первом периоде

Поступило, кг

Fe2O3

FeO

Из руды первого периода

5,113 913

5,11 479/100=4,04

5,1144,5/100=0,23

Из известняка 1 периода

4,671 092

4,671,1/100=0,051

0

Из боксита 1 периода

0,165

0,16 531/100=0,051

0

Из магнезита 1 периода

0,234

0,2343/100=0,007

0

Из доломита обожженного 1 периода

0,804 375

0,8042,5/100=0,02

0

Из доломита сырого 1 периода

0,147

0,1471,4/100=0,002

0

Из свода 1 периода

0,9 075

0,911/100=0,998

0

Из окалины лома 1 периода

0,46

0,4669/100=0,32

0,4631/100=0,1426

Итого:

-

М1Fe2O3=4,499

M1FeO=0,373

2. Окислами железа шихты вносится железа (М1Fe)

М1Feвосст= М1Fe2O3 112 / 160+ M1FeO 56 / 72=4,499 112 / 160 + 0,373 56 / 72 = 3,44 кг

При этом выделится кислорода (М1Овосст)

А) при восстановлении Fe2O3: 4,499 — 3,149 = 1,35 кг

Б) при восстановлении FeO: 0,373 — 0,29 = 0,083 кг

М1Овосст = 1,35 + 0,083 = 1,43 кг

Количество кислорода, потерянного вследствие диссоциации Fe2O3 руды (в среднем до Fe3O4) в период завалки и прогрева шихты.

Количество кислорода окислов железа шихты, участвующего в окислении примесей ванны (МактО1).

МактО1 = М1Овосст — МпотО1 = 1,43 — 0,117 = 1,315 кг

Количество кислорода, поступившего в первом периоде плавки из СО2 известняка (МизвО1).

На формирование шлака (спущенного и оставшегося в печи по расплавлении) расходуется окислов железа.

Для образования такого количества окислов железа окислится железа металлошихты (МшлFe1)

А) на образование Fe2O3:

Б) на образование FeO:

При этом расходуется кислорода (МшлО1)

Поступает кислорода из дутья при продувке ванны (МвдО1)

Расход дутья (технического кислорода) в первом периоде плавки.

1,383 / 0,9 = 1,538 кг на 100 кг завалки или на 1 тонну = 15,377 кг

15,377 * 100 = 16,0177 кг или 16,0177 * 22,4 = 11,212 м3

32

Потери железа в шлаке в виде корольков металла (М1Fe(K))

Выход жидкого металла в первом периоде плавки (Ммраспл).

Количество газообразных окислов в первом периоде.

СО: от окисления С в СО = 2,842 кг

Из известняка:

СО = 2,842 + 0,612 = 3,454 кг

СО2: от окисления С в СО2 = 0,667 кг

Из известняка:

Из обожженного доломита: = 0,8 044 кг

Из сырого доломита: = 0,0654 кг

Из магнезита: = 0,187 кг

СО2 = 0,667 + 0,962 + 0,008 + 0,0654 + 0,187 = 1,704 909 кг

Н2О: Из известняка: = 0,056 кг

Из руды: = 0,061 кг

Из обожженного доломита: = 0,008 кг

Из сырого доломита: = 0,002 кг

Из магнезита: = 0,117 кг

Из боксита: = 0,0198 кг

Н2О = 0,056 +0,061 + 0,008 + 0,002 + 0,117 + 0,0198 = 0,148 639 кг

Поступило

Получено

Материал

Кг

Материал

Кг

Металлошихта (лом + чугун)

100

Металл по расплавлении

97,50 845

Руда железная 1 период

5,113 913

Шлак спущенный (Мшлсп)

5,306 278

Известняк 1 период

4,671 062

Шлак по расплавлении

4,2

Боксит 1 период

0,165

Железо корольков спущенного шлака

0,504 096

Доломит обожженный 1 период

0,804 375

Железо корольков шлака по расплав

0,1764

Доломит сырой 1 период

0,147

СО 1 периода

3,454 338

Магнезит 1 период

0,234

СО2 1 периода

1,704 909

Материал свода 1 период

0,9 075

Н2О 1 периода

0,148 639

Кислород газовой фазы 1 период

0,5244

Потерянный кислород

0,117 477

Кислород вдуваемый 1 период

1,383 929

Итого:

113,1345

Итого:

113,1206

Невязка:

Раздел № 2

Расчет шихты и материального баланса второго периода плавки (от расплавления до раскисления).

2.1 Определение состава металла перед раскислением

С

Si

Mn

P

S

0. 18

0

0. 093

0. 0192

0. 0357

2. 2 Определение количества руды в доводку

Расходуется кислорода на окисление примесей ванны (углерода) во втором периоде плавки.

За период доводки плавки окисляется углерода

СП = / % С /распл — / % С /раск = 0,98 — 0,18 = 0,8 кг

Потребуется кислорода для окисления примесей (углерода) ванны в период доводки

Поступает кислорода за период доводки плавки из газовой фазы печи

Расход руды в доводку.

2. 3 Определение количества извести в доводку

Количество SiO2 и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кроме извести, таблица № 11.

Таблица № 11

Источники

Вносится, кг

SiO2

CaO

Руда железная 2 период

0,9943

0,994 310/100=0,9 943

0,99 430. 9/100=0,8 949

Боксит 2 период

0,135

0,13 511/100=0,1 485

0,1351. 2/100=0,162

Магнезит 2 период

0,286

0,2863/100=0,858

0,2863. 2/100=0,9 152

Доломит обожженный 2 период

0,4331

0,43 314,2/100=0,1 819

0,433 153. 3/100=0,230 856

Доломит сырой 2 период

0,063

0,0631,8/100=0,2 646

0,6 330. 3/100=0,19 089

Материал свода 2 период

0,0742

0,7 425/100=0,3 713

0,7 422/100=0,1 485

Шлак 1 период — по расплавлен

4,2

4,219/100=0,798

4,237. 05/100=1. 5561

Итого:

-

SiO22 = 0. 945 413

CaO2 = 1. 827 251

Основность шлака перед раскислением.

Враск = 2,7

СаО2 = Враск SiO22 = 2,7 0,945 413 = 2,552 615 кг

Необходимо внести СаО известью.

СаО2 — CaO2 = 2,552 615 — 1,827 251 = 0,725 364 кг

Флюсующая способность извести (при данной основности шлака перед раскислением).

Во втором периоде плавки присаживается извести.

2.4 Определение количества шлака во втором периоде плавки (перед раскислением)

1. Во втором периоде плавки вносится шлакообразующих окислов, кроме окислов железа (Мдовок) таблица № 12.

Таблица № 12

Источники

Вносится шлакообразующих окислов, кг

Руда железная 2 период

0,994 332

0,99 433 215,3/100=0,152 132 794

Известь 2 период

0,88 583

0,8 858 393,3/100=0,826 482

Боксит 2 период

0,135

0,13 557/100=0,77 895

Магнезит 2 период

0,286

0,28 695,7/100=0,273 702

Доломит обожженный 2 период

0,433 125

0,43 312 595,5/100=0,413 634 375

Доломит сырой 2 период

0,063

0,6 352,6/100=0,33 138

Материал свода 2 период

0,7 425

0,742 579/100=0,586 575

Шлак по расплавлении

4,2

4,2(100−18,5)/100=3,423

Итого

-

Мдовок =5,258 641 853

2. Содержание окислов железа (FeO+Fe2O3) в шлаке перед раскислением.

Враск=2. 7

(%FeO)раск=10,8%

(%Fe2O3)раск=(%FeO)раск/3,5=10,8/3,5=3,1%

3. Количество шлака во втором периоде плавки (перед раскислением).

2. 5 Материальный баланс второго периода плавки

Количество окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки из всех источников. Таблица № 13.

Источники, кг

Вносится окислов железа, кг

Fe2O3

FeO

Из руды 2 периода

0,9943

0,994 379/100=0,78 552 226

0,99 434,5/100=0,447 449

Из боксита 2 периода

0,135

0,13 531/100=0,4 185

-

Из магнезита 2 периода

0,286

0,2863/100=0,858

-

Из доломита обожженного 2 периода

0,4331

0,43 312,5/100=0,108 281

-

Из сырого доломита 2 периода

0,063

0,0631,4/100=0,882

-

Из материала свода 2 периода

0,0742

0,74 211/100=0,81 675

-

Из шлака по расплавлении

4,2

4,23,85/100=0,1617

4,214,65/100=0,6153

Итого:

-

=1,17 529 892

=0,660 044 939

При восстановлении окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки, вносится железа (М2Feвосст).

При этом выделяется кислорода ()

На формирование шлака второго периода плавки расходуется окислов железа.

Для образования такого количества окислов железа окисляется железа металлошихты ()

Для образования Fe2O3:

Для образования FeO:

При этом расходуется кислорода.

Поступает кислорода из дутья при продувке ванны.

Расход дутья (технического кислорода) во втором периоде плавки.

V0=0. 9

Потери железа в шлаке второго периода в виде корольков.

Выход жидкого металла во втором периоде плавки (перед раскислением).

Количество газообразных окислов во 2 периоде плавки:

СО: от окисления С в СО

СО2: от окисления С в СО2

Из известняка:

Из обожженного доломита: = 0,4 331 кг

Из сырого доломита: = 0,28 035 кг

Из магнезита: = 0,2 288 кг

СО2 = 0,324 243 кг

Н2О: Из руды:

Из известняка:

Из боксита: = 0,0162 кг

Из обожженного доломита: = 0,4 331 кг

Из сырого доломита: = 0,945 кг

Из магнезита: = 0,143 кг

Н2О = 0,39 267 кг

Таблица материального баланса второго периода плавки.

Поступило

Получено

Материал

кг

Материал

кг

Металл по расплавлении

97,51 842

Металл перед раскислением

97,2802

Шлак по расплавлении

42,

Корольки железа 2 периода

0,195 411

Руда 2 периода

0,994 332

Шлак 2 периода

6,106 585

Известь 2 периода

0,88 583

СО 2 периода

1,717 333

Обожженный доломит 2 периода

0,433 125

СО2 2 периода

0,32 424

Сырой доломит 2 периода

0,063

Н2О 2 периода

0,39 267

Магнезит 2 периода

0,286

Боксит 2 периода

0,135

Материал свода 2 периода

0,7 425

Кислород газовой фазы 2 периода

0,333 333

Кислород вдуваемый 2 период

0,569 819

Корольков железа в шлаке

0,1764

Итого:

105,6695

Итого:

105,663

Невязка: =

Раздел № 3

Расчет материального баланса периода раскисления

3. 1 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

3. 2 Расчет раскисления полуспокойной марки стали

3.2. 1 Расчет раскисления полуспокойной стали ферромарганцем и доменным ферросилицием в печи и богатым ферросилицием в ковше

1. 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

(0,75 674,8/100)(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=0,72

0. 299

Fe

0,75 617,3/100=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

0,39 332/(100−32)=0,018

0,1 816/12=0,2 466

0,0431

MnMnO

0,40830/(100−30)=0,1751

0,175 116/55=0,0509

0,226

SiSiO2

0,036965/(100−65)=0,068

0,6 832/28=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

0,72 059

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:

2. Расчет раскисления металла в ковше богатым ферросилицием.

2.1 вносится кремния в металл ферромарганцем и доменным ферросилицием при предварительном раскислении металла в печи.

2.2 недостает кремния до среднезаданного содержания его в готовой стали.

2.3 необходимо ввести в ковш богатого ферросилиция

2.4 вносится в сталь элементов богатым ферросилицием.

Таблица № 20

Итого:

2. 5 выход жидкой стали в ковше после раскисления богатым ферросилицием

2.6 проверка содержания углерода в готовой стали после раскисления.

Раздел № 4

Расчет теплового баланса плавки, отнесенного к 100 кг металлической завалки

4. 1 Приход тепла

4.1. 1 Физическое тепло чугуна

4.1. 2 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

6,16 810/100=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

4.1. 3 Тепло окисления элементов шихты

Таблица № 22

Элемент окисел

Выгорает элементов, кг

Тепловой эффект реакции окисления

Вносится тепла

1 период

2 период

3 период

итого

кДж

ккал

кДж

ккал

ССО

1,2354

0,736

0,0185

1,9899

11 100

2650

22 087,89

5273,235

ССO2

0,1846

0,064

-

0,2486

34 800

8290

8651,28

2060,894

SiSiO2

1,62

-

0,0686

0,688

27 000

6430

18 593

4428,053

MnMnO

0,527

-

0,175

0,702

7050

1680

4949

1179,5

РР2О5

0,0768

-

-

0,0768

19 800

4720

1520,64

362,496

Итого: Q3

-

-

-

-

55 802

13 304

4.1. 4 Тепло реакций образования окислов железа шлака

1) Для образования необходимого количества окислов железа шлака.

А) на образование Fe2O3

Б) на образование FeO

Выделится тепла при окислении железа.

А) по реакции: 2Fe + 1. 5O2 = Fe2O3 + 7330

Б) по реакции: Fe + 0. 5O2 = FeO +4775

В) Всего выделяется тепла при образовании окислов железа шлака.

4.1.5 Всего поступает тепла

Q = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 = 74 262 + 7390. 22 + 55 802 + 11 902. 78 = 149 357.7 кДж

4. 2 Расход тепла

4.2. 1 физическое тепло стали

4.2. 2 физическое тепло шлака

4.2. 3 физическое тепло шлака в печи после раскисления

4.2. 4 всего уносится тепла шлаком

4.2. 5 Тепло, уносимое отходящими газами

тепло, уносимое СО и СО2 в первом периоде плавки.

тепло, уносимое СО и СО2 во втором периоде плавки.

всего уносится тепла отходящими газами.

4.2. 6 Тепло диссоциации СаСО3 известняка

CaCO3 = CaO + CO2 — 4025 кДж / кг СО2

4.2. 7 Тепло диссоциации окислов железа, поступивших с шихтой в 1 и 2 периодах плавки

1) При диссоциации Fe2O3 по реакции:

При диссоциации FeO по реакции:

Всего поглощается тепла при диссоциации окислов железа шихты.

4.2. 8 Тепло диссоциации СО2 известняка, участвующей в окислении примесей металлошихты

Тепло диссоциации СО2 известняка, по реакции:

4.2. 9 Таблица теплового баланса плавки

Приход тепла

Расход тепла

Статьи прихода

кДж

%

Статьи расхода

кДж

%

Физическое тепло чугуна 1

74 262

49,76

Физическое тепло стали 1

139 720

62,95

Тепло шлакообразования 2

7390,2

4,95

Физическое тепло шлака 2

23 766,7

10,7

Тепло окисления примесей шихты 3

55 802

37,32

Тепло уносимое отходящими газами 3

12 194

5,49

Тепло окисления железа шлака 4

11 902,7

7,97

Тепло диссоциации СаСО3 4

7762,89

3,56

Тепло диссоциации окислов железа шихты 5

32 343,8

14,5

Тепло диссоциации СО2 6

6219,96

2,8

Итого:

149 357,7

100

Итого:

222 007

100

Недостаток тепла на процесс:

Литература

1. Бигеев А. И. Расчеты мартеновских плавок, издательство «Металлургия», 1966.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой