Материальный баланс I-го периода.

Израсходовано, кг	Получено, кг
Железного лома		Металла	96, 72
Железная руда		Шлака	(4, 338*0, 7+4, 669)=7, 846
Извести	2, 5+0, 99=3, 49	Газов	8, 396
Электродов	0, 56	Улет железа
Магнезита	1, 05	Невязка	0, 338 (0, 3%)
Шамотного боя	0, 882
Воздух (влажного)	0, 0120+6, 687=6, 699
Газообразного кислорода	1, 846
Всего:	115, 697

Восстановительный период плавки.

Определение количества шлака. Количество шлака определяем исходя из задачи десульфурации. Задаемся целью удалить из металла такое количество серы, чтобы остаток ее не превышал 0, 008%. В конце окислительного периода металл содержал 0, 021-0, 008=0, 013% S. Подлежит удалению 0, 021-0, 008=0, 013% S; 0, 013*0, 8/100=0, 013 кг.

Для промышленной электропечи можно принять коэффициент распределения серы между шлаком и металлом:

Шлак должен содержать серы:

(S)=n[S]=30*0, 008=0, 24%, отсюда количество шлака:

.

 

Шлак восстановительного периода образуется:

1) Из остатка шлака окислительного периода; можно принять, что в печи остается 5% шлака, т.е. 4, 669*0, 05=0, 233 кг;

2) Из свода поступит: 0, 03;

3) Из пода и стен: 0, 45 кг;

4) Из извести, плавикового шпата, шамота и песка:

5, 4-(0, 233+0, 09+0, 45)=5, 4-0, 713=4, 687 кг.

На основании практических данных принимаем, что в шлаковой смеси содержится:

Извести – 65% или 4, 687*0, 65=9, 046;

Шпата – 13% или 4, 687*0, 13=0, 609;

Шамота – 13% или 4, 687*0, 13=0, 609;

Кокса 0, 250 кг.

Расчет металлургических присадок.

Для предварительного осадочного периода раскисления требуется пускового 75% ферросилиция:

Требуется алюминия: 10, 8 кг/т

96, 72*0, 0008=0, 007 кг потребуется феррохрома, содержащего 70% хрома

, пусковой ферросилиций заданный в начале восстановительного периода внесет кремний 0, 365*0, 75*0, 6=0, 164 кг или в готовом металле должно быть 0, 50% Si, к концу окислительного периода металл содержал кремний; необходимо добавить: 0, 50-(0, 17+0, 014)=0, 050-0, 184-0, 316%, требуется ферросилиция для введения недостающего количества кремния .

При расчете добавки ферромарганца можно не учитывать угар, так как закись марганца, образовавшегося после присадки, впоследствии практически полностью восстанавливается при диффузионном раскислении шлака.

Для конечного раскисления применяют алюминий в количестве 0, 5 кг/т в металл и столько же порошком на шлак.

Требуется алюминий в чушках.

и 0, 048 кг в порошке.

Предварительный состав и вес (кг) шлака восстановительного периода (см. приложение табл.8).

Окисляется Si из 75% FeSi 0, 365*0, 75*0, 4=0, 109, образуется SiO₂ 0, 109*60/28=0, 233, окисляется кремния 0, 606*0, 75*0, 3= 0, 136 кг, образуется SiO₂ 0, 136*60/28=0, 291.

Окисляется пускового Al0, 077*0, 98*0, 90+0, 048*0, 98=0, 60+0, 048*0, 98*1=

=0, 068+0, 028+0, 047=0, 143 кг, образуется Al₂O₃ 0, 143*102/54=0, 270.

Раскисление. Раскисление металла идет в 3 стадии. В начале восстановительного периода проводят глубинное раскисление марганцем, кремнием, алюминием; позже диффузионное раскисление углеродом и кремнием, и наконец, перед выпуском – глубинное раскисление алюминием. Данные о роли отдельных раскислителей при таком методе раскисления отсутствуют. Равным образом нет данных о том, сколько кислорода, ранее поглощенного футеровкой ванны, переходит в металл и шлак, сколько кремния и алюминия окисляется кислородом воздуха. Так как 85-90% всего кислорода, облагораживаемого в готовом металле, связано с алюминием, примем, что весь марганец идет на легирование, кислород металла связывается с алюминием, 40% кислорода шлака восстанавливается углеродом и 60% - кремнием. Остальное количество углерода, кремния и алюминия окисляется кислородом воздуха. Кислорода в металле в конце окислительного периода содержится 0, 906*16/72=0, 021 кг.

Перед выпуском хорошо раскисленная сталь содержит 0, 005 или 96, 72*0, 005/100=0, 0048 кг кислорода. Для раскисления этого количества требуется алюминия: (0, 021-0, 0048)*54/48=0, 018 кг; образуется глинозема 0, 018*102/48=0, 038 кг; восстановится железа 0, 018*56/16=0, 063 кг; и шлака восстановиться: 0, 0035 кг Cr₂O₃; 0, 041 P₂O₅ и 0, 089 кг Fe₂O₃. В шлаке в конце окислительного периода останется 0, 20% или 5, 8*0, 20/100=0, 012 кг FeO т.е. восстановиться 0, 039-0, 012=0, 024 кг FeO в результате реакции десульфурации CaO+FeS=CaS+FeO. Образуется закиси железа 0, 013*78/32=0, 029 кг.

Потребность в углероде 0, 027 кг образуется окиси углерода 0, 027/28/12=0, 063 кг. Требуется 0, 028 кг, образуется кремнезема 0, 028*60/28=0, 06 кг.

Расчет окончательного состава количества шлака восстановительного периода.

Около половины фтористого кальция реагирует с кремнеземом по реакции 2CaF₂+SiO₂=SiF₄+2CaO фтористый кремний улетучивается для образования SiF₄ требуется кремнезема образуется SiF₄ и кг CaO.

Таблица №9.

Восстановление окислов углеродом.

Окисел	Вес, кг	реакция	Расход углерода, кг	Переходит в металл при раскислении
FeO	(0, 063+0, 029)*0, 4 =0, 037	FeO+C=Fe+CO	0, 037*72/72 =0, 006	0, 037*56/72 =0, 029
Fe2O3	0, 089*0, 4 =0, 036	Fe2O3+3C=2Fe+3CO	0, 036*36/160 =0, 008	0, 036*112/160 =0, 025

Таблица №10.

123Следующая ⇒

Поделиться: