Міністерство освіти Російської Федерації
Томський політехнічний університет
Філія ТПУ у м Юрге
Кафедра МЧМ
Курсова робота
по курсу: «Виробництво сталі»
на тему: Розрахунок матеріального і теплового балансу конверторної плавки
Виконав студент гр. 10200
Мельничук П.А.
Юрга 2004
Зміст
Введення
Вихідні дані
. Розрахунок матеріального балансу плавки
. Розрахунок розкислення і легування
.1 Розрахунок розкислення сталі
.2 Розрахунок легування стали
. Розрахунок теплового балансу плавки
. Технологія плавки
. Шлаковий режим
Список використаної літератури
Введення
Киснево-конверторний процес - це виплавка сталі з рідкого чавуну з добавкою металобрухту в агрегаті з основною футеровкою і продувкою технічно чистим киснем зверху через водоохолоджувальну фурму.
Перші досліди по продувці зверху були проведені в 1933 р інженером Мозговим Н.І., потім велися великі дослідження з розробки та освоєння технології нового процесу.
У промисловому масштабі процес був вперше здійснений в 1952-53 роках в Австрії. За короткий термін киснево-конверторний процес набув широкого поширення у всіх країнах. Якщо в 1940 році частка киснево-конверторної сталі, становила лише 4% світового виробництва, то в 1970 р - 40,9%, в 1980 -близько 65%. У СРСР цей процес почав функціонувати з 1956 року.
Киснево-конверторний процес має ряд переваг в порівнянні з мартенівським і електросталеплавильним. Основні з них такі:
більш висока продуктивність одного працюючого сталеплавильного агрегату (годинна продуктивність мартенівських і електродугових печей не перевищує 100 т/год, а у конверторів досягає 400-800 т/год);
більш низькі капітальні витрати, що пояснюється простотою пристрою конвертора;
менші витрати по переділу, в число яких входить вартість електроенергії, палива, вогнетривів, змінного обладнання, зарплати та ін.;
процес більш зручний для автоматизації управління ходом плавки;
завдяки чіткому ритму випуску плавок робота конверторів легко поєднується з безперервною розливанням.
Крім того, в порівнянні з мартенівським виробництвом конверторне характеризується кращими умовами праці та меншим забрудненням навколишнього природного середовища.
Завдяки продувці чистим киснем сталь містить 0,002-0,005% азоту, тобто максимум, ніж мартенівська. Тепла, яке виділяється при окисленні складових чавуну, з надлишком вистачає для нагріву стали до температури випуску. Наявний завжди надлишок тепла дозволяє переробляти в конверторі до 20-25% скрапу, що значно знижує собівартість сталі.
За кордоном киснево-конверторний процес одержав назву LD-процес.
Вихідні дані
Розрахунок матеріального балансу ведеться на 100 кг металевої шихти (чавун + скрап).
У плавці застосовуються такі шлакообразующие матеріали (див. Таблиці 2):
Таблиця 1 - Склад шлакоутворюючихматеріалів, у%;
Найменування матеріалаSiO 2 CaOMgOAl 2 O 3 Fe 2 O 3 Cr 2 O 3 H 2 OCO 2 CaF 2 Ізвесть2,086,02,02,0- - 2,06,0-Плавиковий шпат3,03 , 5-1,0-- - 6,086,5Футеровка5,02,070,03,08,012,0--
Таблиця 2 - Хімічний склад сталі 45ХН (ГОСТ +4543 - 71)
CSiMnCrNiPSCuне более0,41-0,490,17-0,370,50-0,800,45-0,751,0-1,40,0350,0350,30
У розрахунках рекомендується прийняти:
1. Хімічний склад металу після продувки перед розкисленням:
- вміст вуглецю - нижнє значення заданої марки стали [С]=0.41%, так як вуглець додатково надходить з деякими феросплавами;
вміст марганцю - 25% від початкової концентрації в чавуні;
- вміст фосфору і сірки по 0,025 кожного.
2. Витрата футеровки - 0,3% від маси садки.
3. Технічний кисень містить 99,5% О 2 і 0,5% N 2
4. Витрата плавиковогошпату - 0,3 кг.
5. Втрати металу:
- з корольками - 0.5 кг;
- з викидами - 1,0 кг.
1. Роз...
