9%, угар 20%
Таблиця 4 - Склад пічного шлаку
СаОMnOMgOSiO2А12О370,65% 5,08% 3,83% 17,86% 2,58%
Приймаємо, що в ківш потрапляє 0,3% пічного шлаку
Таблиця 5 - Кількість оксидів утворюються при раскислении стали
ЕлементКонцентрація в стали% Угар елементовВведено в сталь з урахуванням чаду,% Утворюється оксидів, кгMn0,650,110,761,42Si0,270,070,341,5А10,030,120,152,27Cr0,900,111,44ІТОГО6,63
Таблиця 6 - Зміна складу рафінувальні шлаку
МатеріалКол-воСостав, кгСаОА12О3SiO2MnOMgOCr2О3ТШС1062,41,00,60,4Оксіди6,632,271,51,421,44Печной шлак21,10,10,360,140,3Футеровка ковша (MgO=92%, CaO=20%) 0,20,010, 19Ітого18,837,114,772,861,651,91,44Состав кінцевого рафінувальні шлаку,% 10037,623,315,28,396,6
Виконаємо розрахунок коефіцієнта розподілу сірки Ls.
де (СаО), (Аl2О3), (SiO2), (MgO) - хімічний склад рафінувальні шлаку в кінці обробки. %; - Коефіцієнт активності сірки, розчиненої в металі, приймається fs=1, з цього lgfs=0
Т - температура металу, 1893 К.
- активність кисню
[Al] + 3 [O]=Al2O3
Константа цієї реакції буде дорівнює
=10-14,
отже активність кисню визначимо за формулою:
,
=- 3,7
Тоді коефіцієнт розподілу сірки буде дорівнює:
,
тоді
=123
де - коефіцієнт кратності шлаку
.
Визначимо кінцевий вміст сірки в металі після обробки ТШС
2.3 Визначення зниження температури металу
Зниження температури складається з: втрат тепла при раскислении металу Траскісл; втрат при обробці металу ТШС; втрат тепла при випуску металу з агрегатаТвип; втрат тепла при витримці металу в ковші Твидерж; втрат тепла через футеровку ковша Тфут; втрат при продувці металу аргоном. Таким чином, визначиться температура. на яку буде необхідно нагріти метал в піч-ковші.
Тнагр=Траскісл + ТТШС + Твип + Тфут
Зміна температури металу при раскислении
0С
Зміна температури металу при обробці ТШС
- Витрати тепла на нагрів ТШС до температури розкладання вапняку:
, кДж
де - теплоємність суміші, 1,246 кДж/кг0С;
Тразл - температура розкладання, 9100С;
- кількість ТШС, 10 кг.
Витрати тепла на розкладання вапна:
Кількість вапна в ТШС МСАО=6 кг.
Кількість СО2, одержуване при розкладання недопалу, приймаємо ППП=5,00%
М СО2=6 +5/100=0,3 кг
- Кількість розкладаного вапняку при цьому складе:
М СаСОз=0,3100/44=0,68 кг=0,681776,5=1208,02 кДж
Витрати тепла на розплавлення суміші:
=Mсмесі (C суміші (Тст-Tразл) + qск. теплота пл),
де M суміші=M ТШС - МСО2
суміші=10-0,3=9,7 кг
Тст=1 893 0С
ск. теплота пл - прихована теплота плавлення, 210 кДж
=9,7 (1,25 (1893-1183) +210)=10682,12 кДж
Витрати тепла на нагрів СО2 до температури стали:=2,4MСО2 (22,4/44) (Тст-Tразл)=2,40,3 (22,4/44) (1893-1183)=260,24 кДж
Зміна температури металу при обробці ТШС визначається за формулою:
ТТШС=(q1 + q2 + q3 + q4)/(0,835 * 1000),
і становить ТТШС=32 0С.
Зміна температури металу при випуску металу з сталеплавильного агрегату
Залежність втрат температури стали за рахунок випромінювання від часу випуску визначається за формулою:
де - ступінь чорноти рідкої сталі,=0,4;
- константа випромінювання абсолютно чорного тіла,=5,77510-8 Вт/(м2К4);
Т-температура стали на випуску, 1915 К; - площа випромінюючої поверхні рідкої сталі в струмені і на дзеркалі ковша, м2;
М - маса металу в ковші, кг;
с - питома теплоємність сталі, рівна 850 Дж/(кг · К);
- час випуску металу, 4 хв.
Площа випромінюючої поверхні рідкої сталі приймається в струмені ~ 2,5 м2. на дзеркалі ковша.
Загальна площа випромінювання рідкої сталі в струмені і на дзеркалі ковша дорівнює
м2
Тоді
Втрати тепла через футеровку під час витримки ковша
Теплота, віддана сталлю на нагрів футеровки:
де - зниження температури сталі;
с - питома теплоємність сталі, 0,850 кДж/(кг К);
М - маса сталі в ковші, кг
Втрати тепла через кладку ковша:
де - втрати тепла з 1м3 футеровки під час перебування сталі в ковші;
- площа вогнетривкої кладки ковша (днище + стіни), м2.
