заліза і переходу його в шлак
втрати заліза з пилом у вигляді Fe 3 O 4
втрати заліза в шлак у вигляді металевих корольків
забруднення металобрухту
(19)
У свою чергу
(20)
(21)
Втрати металу з пилом приймають рівними 1,5-2,0% від металевої частини шихти, у вигляді корольків 6-10% від маси шлаку, у вигляді забруднень металобрухту - 1-2% від його маси.
Вихід рідкої сталі
(22)
Розрахувавши масу шлаку, його кінцевий склад і вихід рідкої сталі слід уточнити кінцевий склад сталі (вміст марганцю, фосфору і сірки).
Вміст марганцю слід визначити за рівнянням (4) і (6) з урахуванням уточнених даних.
Вміст фосфору слід уточнити за рівняннями (7) - (9) з урахуванням кількості шлаку та його склад (Feобщ, CaO) і виходу рідкої сталі.
Вміст сірки слід уточнити за рівняннями (10) - (11) з урахуванням кількості шлаку і виходу рідкої сталі.
2.5 Визначення витрати кисню
У конвертерному процесі основним джерелом кисню для рафінування розплаву є технічно чистий кисень (99,5%), що вдихається через фурм в металеву ванну. Частина кисню надходить з окалини металобрухту. Кисень витрачається на окислення домішок шихти, окислення заліза, що переходить у шлак, а також на утворення пилу. Витрата газоподібного кисню можна розрахувати з балансового рівняння:
(23)
Кількість кисню, необхідне для окислення домішок, становить:
(24)
де - частка вуглецю, окисляющегося до СО2 (ця величина становить зазвичай 0,10-0,15).
Кількість кисню, необхідне для утворення оксидів заліза в шлаку, становить:
(25)
где0, 238 - стехіометричний коефіцієнт перерахунку маси окисленого заліза на необхідну для цього масу кисню в припущенні, що у складі оксидів заліза 80% FeO і 20% Fe2O3.
Кількість кисню, необхідне для утворення пилу, що складається з Fe3O4, становить:
(26)
Кількість кисню, що надійшов в конвертер з окалиною металобрухту (у її складі 30% FeO і 70% Fe2O3) становить:
(27)
где0, 27 - стехіометричний коефіцієнт перерахунку окалини на кисень.
За рівняння (22) - (26) можна розрахувати загальну масу газоподібного кисню, необхідне для проведення конвертерного процесу. При цьому слід враховувати його вміст у технічному кисні і коефіцієнт його використання (0,96-0,98). br/>
(28)
де {% O2} - частка кисню в технічному кисні,%
К - коефіцієнт використання кисню
Обсяг технічного кисню м3, необхідного на проведення конвертерного процесу, становить:
(29)
де - число кіломолей в технічному кисні
, 4 - обсяг одного кіломоля, м3
2.6 Визначення кількості газів, що відходять
Джерелом відхідних газів є продукти окислення вуглецю, недопал при розкладанні вапна та незасвоєний кисень:
(30)
При цьому:
(31)
(32)
де% СО2 і% Н2О - їх вміст у вапна
(33)
(34)
гдеК - коефіцієнт використання кисню
Об'єм газів, що відходять визначають за співвідношенням:
(35)
гдеGi - маса i-го компонента відходить газу
Mi - його молекулярна вага
За результатами розрахунку визначають склад газів, що відходять:
(36)
Результати розрахунків матеріального балансу зводять в таблицю, табл.3.
Таблиця 3. Матеріальний баланс конвертерної плавки
Прихід, кгРасход, кгЧугунСтальМеталлоломШлакИзвестьГазыМиксерный шлакПотері металлаФутеровка - з пильюКіслород - з королькаміІтогоІтого
Для збільшення прибуткової частини теплового балансу є два шляхи:
- збільшення частки чавуну
- збільшення ступеня допалювання СО до СО 2
Для визначення необхідного ступеня допалювання СО до СО 2 величину Q з , розраховану за рівнянням (38), збільшують на брак тепла в тепловому балансі. Потім це рівняння вирішують щодо необхідної за тепловому балансу ступеня допалювання СО до СО 2 .
3. Тепловий баланс конвертерної плавки
Прибуткова частина теплового балансу включає фізичне т...
