вход Вход Регистрация



Выход стали принимаем 0,9. Тогда:

С 2,770-0,04*0,9=2,735

Si 0,625

Mn 0,335-0,18*0,9=0,173

P 0,079-0,012*0,9=0,068

S 0,033-0,020*0,9=0,015

Fe (в дым) 1,100

__________________________________

Всего 4,706

Затраты железа испарением при продувке ванны технически чистым кислородом принимаем 1,1%.

Сера выгорает (окисляется) к SO2 на 10%.

0,033 * 0,1 = 0,0033 кг серы

Определяем затраты кислорода на окисление этих примесей, кг:

С —> С2 2,735 * 34/12 = 7,721

Si —> Sio2 0,625 * 32/28 = 0,714

Mn —> Mno 0,173 * 16/55 = 0,050

P —> P2O5 0,068 * 80/62 = 0,088

S —> SO2 0,003 * 32/32 = 0,003

Fe —> Fe2O3( в дым) 1,100 * 48/112 = 0,471

-----------------------------------------

Вместе 8,847

Учитываем, что СО, который выделяется с ванны окисляется в рабочем просторные печи к СО2.

Определяем массу оксидов, которые образовались, кг:

СО2 2,735 * 44/12 = 10,28

Sio2 0,625 * 60/28 = 1,339

Mno 0,173 * 71/55 = 0,220

P2O5 0,068 * 142/62 = 0,156

SO2 0,003 * 64/32 = 0,006

Fe2O3( в дым) 1,100 * 160/112 = 1,571

------------------------------------------

Вместе 13,285

Fes + Caо = Cas + Feо

0,013 – 0,003 = 0,010 кг

При этом освобождается кислорода, кг:

0,010 * 0,5 = 0,005

Затраты кислорода составят, кг:

8,847 – 0,005 = 8,842

Определяем затраты извести.

Необходимое количество извести определяем с соотношения:

Qш = CaО/SiО2

Принимаем основанность - 2,6 (средняя основанность 2,4 . . . 2,8).

Для формирования шлаков принимаем:

Затраты (износ) футеровки в практических условиях составляет:

Доломита – 1,5...2,0 %

Периклазохромита – 0,07...0,2 % от массы металошихты.

Принимаем затраты доломита 1,7 кг, периклазохромита – 0,1 кг на 100 кг металошихты.

Затраты извести обозначаем через Х.

Количество Сао, что поступает в шлаки из материалов составит, кг.

Футеровка:

Доломит 1,7/100 * 53,0 = 0,901

Периклозохромит 0,1/100 * 1,5 = 0,001

Известь Х/100 * 86,0 = 0,86 * Х

-------------------------------------------

Вместе 0,902 + 0,86 * Х

 

Количество SiО2 , что поступает в шлаки из материалов, кг:

Металлическая шихта 1,339

Футеровка:

Доломит 1,7/100 * 3 = 0,051

Периклозохромит 0,1/100 * 4,5 = 0,005

Известь Х/100 * 2,0 = 0,02 * Х

------------------------------------------

Вместе 1,395 + 0,02 * Х

Вместо СаО и SiО2 подставляем их значения и определяем затраты извести:

0,902 + 0,86 * Х/1,395 + 0,02 * Х = 2,6

X=3,372кг

 

Определяем состав конечного шлаков, кг

 

Таблица 2.4 - Состав конечного шлаков, кг

Оксиды Материалы Вместе
металошихта известь доломит периклазохромит
Sio2 1,339 0,067 0,051 0,005 1,462
Cao - 2,900 0,901 0,001 3,802
Mgo - 0,094 0,612 0,067 0,773
Al2O3 - 0,067 0,044 0,004 0,115
S 0,010 - - - 0,010
Mno 0,22 - - - 0,22
P2O5 0,156 - - - 0,156
Fe2O3 - - 0,034 0,013 0,047
Cr2O3 - - - 0,011 0,011
Вместе 1,725 3,128 1,642 0,101 6,596

 

Кроме того, в извести вмещается, кг:

CO2 3,372/100*6,0=0,202

H2O 3,372/100*1,0=0,034

В обожженном доломите, кг:

CO2 1,7/100*3,4=0,058

 

В периклазохромиты, кг:

CO2 0,1/100*0,3=0,0003

 

Масса шлаков без оксидов железа составляет, кг:

6,596-0,047=6,549

 

Принимаем содержимое оксидов железа в шлаке:

Feo-16%; Fe2O3-6%; тогда масса шлаков без оксидов железа (FeО и Fe2O3) составляет:

100-16-6=78,0%

 

масса шлаков равняется, кг (на 100 кг металла)

6,549/78*100=8,396

 

Таблица 2.5 - Химический состав конечного шлаков, %

Sio2 Cao Mgo Al2O3 S Mno P2O5 Cr2O3 Feo Fe2O3 Всего
17,41 45,28 9,21 1,37 0,12 2,62 1,86 0,13 16,00 6,00 100,00

 

(% Sio2) = 1,462/8,396*100=17,41

(% Cao) = 3,802/8,396*100=45,28

Фактическая основанность шлаков:

(% Cao)/(% Sio2) = 45,28/17,41=2,6

отвечает заданной (допускается 0,05).

Масса оксидов железа в шлаке составит:

8,396-6,549=1,847 кг в том числе

 

Feo 8,396/100*16=1,343 кг

Fe2O3 1,847-1,343=0,504 кг

Принимаем, что 90% Fe2O3, которое вносится футеровкой восстанавливается к железу, а 10% к Feo.

Восстановление Fe2O3 к железу дает, кг:

Кислорода 0,047*0,9*48/160=0,013

Железа

Восстановление Fe2O3 к Feo дает, кг:

Кислорода 0,047*0,1*16/160=0,0005

Feo 0,047*0,1-0,0005=0,004

Это количество Feo поступает к шлакам.

 

 

В результате окисления железа образовывается, кг:

Feo 1,343-0,004=1,339

Fe2O3 0,505

________________________________________________

Вместе 1,844

Окисляется железо, кг

1,339 * 56/72 +0,505 * 112/160 = 1,4

Выход стали равняется, кг

100 + 0,029 – 4,706 -1,4 – 5,00 = 88,923

где 5,00 – затраты железа в виде корольков железа, которые запутались в шлаке ( в пределах 4...6…6% от массы металошихты).

Потребуется кислорода на окисление примесей и железа, кг:

8,847 + (1,844 – 1,4) – (0,013 + 0,0005) = 9,278

Этот кислород поступает из фурм и атмосферы печи.

Количество газов, которые образовываются, кг:

CO2 10,028 + 0,202 + 0,058 + 0,0003 = 10,289

H2O 0,034

SO2 0,006

CO2 10,289

____________________________________________

Всего 10,329

 

Таблица 2.6 – Материальный баланс плавки к раскислению:

Поступило кг Получено кг
Чугуна 65,000 Постоянные 88,923
Скрапа 35,000 Шлаков 8,396
Извести 3,372 Корольков 5,000
Доломита 1,700 Газов 10,329
Периклазохромиту 0,100 Fe2O3 ( в дым) 1,571
Кислорода 9,278
Всего 114,450 114,248

 

Невязкая (114,45 – 114,248)/114,45 *100 % = 0,17 % (допускается до 0,20 %).

 

Раскисление стали

 

Таблица 2.7 – Состав розкислителей и легирующих присадок, %

Материал C Si Mn Cr Mo S P Fe Ni
Femn 6,50 1,50 71,50 - - 0,04 0,50 19,96 -
Fesi 45 % 0,18 45,40 0,40 - - 0,05 0,08 53,89 -

 

 

Затраты Femn при угаре 40 % составляет:

0,87/0,715 * 0,6 = 2,028 кг

Femn вносит, кг :

Углерода 2,028 * 0,065 = 0,132

Марганца 2,028 * 0,715 = 1,45

Кремния 2,028 * 0,015 = 0,03

Серы 2,028 * 0,0004 = 0,0008

Фосфора 2,028 * 0,005 = 0,01

Железа 2,028 * 0,1996 = 0,45

2,028

Выгорает , кг:

Марганца 1,45 – 0,87 = 0,58

Кремния 0,03

___________________________________________________

0,61

 

Потребуется кислорода, кг:

Mn – Mn 0,58 * 16/55 = 0,169

Si – Sio2 0,03 * 32/28 = 0,034

___________________________________________________

0,203

 

Выйдет окислов, кг:

Mno 0,58 + 0,169 =0,749

Sio2 0,03 + 0,034 =0,064

__________________________________________________

0,813

 

Определяем затраты 45% Fesi. Необходимо ввести в сталь Si путем присадки 45% Fesi:

0,27 – 0,03 = 0,24 кг

При угаре Si в ковше 20 % затрата 45% Fesi составляет:

0,24/0,454 * 0,8 = 0,661 кг

45% Fesi вносит в сталь:

Углерода 0,661 * 0,0018 = 0,0012

Марганца 0,661 * 0,454 = 0,03

Кремния 0,661 * 0,004 = 0,00264

Серы 0,661 * 0,0005 = 0,00033

Фосфора 0,661 * 0,0008 = 0,00053

Железа 0,661 * 0,5359 = 0,356

___________________________________________________

0,661

Выгорает Si:

0,30 – 0,24 = 0,06 кг

Потребуется кислорода

Si - Si2 0,06 * 32/28 = 0,069 кг

Образуется Si2:

0,06 + 0,069 = 0,129 кг

Поступит кислорода из атмосферы во время присадок розкислителей и легирующих:

0,272 – 0,013 = 0,259 кг

Вес розкислителей и легирующих присадок составит:

2,028 + 0,661 = 2,689 кг

Принимаем затрату алюминия 0,05 кг на 100 кг металлической шихты.

Количество примесей, которые выгорели равняется:

0,61 + 0,06 = 0,721 кг

Переходит в сталь:

2,689 – 0,721 = 1,968 кг

Образуется окислов:

0,813 + 0,129 = 0,942 кг

Вес стали:

114,248 – 0,009 + 1,968 = 116,207 кг

 

Таблица 2.8 – Материальный баланс

Поступило кг Получено кг
Постоянные 114,25 Постоянные 116,207
Ферромарганца 2,028 Окислов 0,942
Ферросилиция 45 % 0,661
Алюминия 0,05
Кислорода 0,259
Всего 117,248 Всего 117,149

 

Для марки стали 65Г по технологии с углеродованием редким чугуном в ковше необходимое такое количество чугуна:

(1 – Х) * 0,08 + Х * 4,1 = 0,65 %

где Х – процент чугуна относительно металла:

0,08 – 0,08Х + 4,1Х = 0,65

4,02Х = 0,57

Х = 0,14 или 14 %

то есть m(Me) / m(ч) = 86% / 14%

250 * 1,14 = 2,85m

86 % - 285m

14 % - Xm

Xm = 46

285 + 46 = 331

это 285 – 46 = 239 т постоянные

 

В ковш необходимо ввести 46 т чугуна для получения необходимого содержания углерода в марке постоянные 65М. Для того чтобы металл не охлаждался необходимо его перегревать в печи на такое количество градусов:

46m(ч) при t = 1350 0C

285m(Me) при t = 1580 0C

46 * 1350 + 285 * Х = 1580 * 331

Х = (1580 * 331 – 46 * 1350) / 285

Х = 1617 0С

то есть температура металла в печи при выпуска должна быть 1617 0С, сталь необходимо перегревать на:

1617 – 1580 = 37 0С

Поскольку вместительность ковшу 250 * 1,14 = 285 т, еще необходимо доливать чугун массой 46 т, тогда сначала расчеты шихты необходимо вести пропорционально доливки чугуна.

© 2018
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру