Задание.
1) Расчет ведется на 100 кг металлическойшихты.
2) Металлическая шихта состоит из 60%жидкого чугуна и 40% металлолома.
3) Температура заливаемого чугуна: 1320 °С,температура металла перед раскислением: 1600 °С. 4) Химический состав металлической шихтыи готовой стали приведен в таблице №1.Таблица №1Вариант №2 Химический состав С Si Mn S P Не более Чугун 3,8 0,9 0,7 0,05 0,14 Скрап 0,25 0,2 0,5 0,03 0,03 Сталь 0,15¸0,22 0,05¸0,17 0,4¸0,65 0,05 0,04
5) Химический состав неметаллической частишихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины ломав таблице №2.
Таблица №2.Наименование материалов Содержание компонентов, %
SiO2
Al2O3 MnO CaO MgO
P2O5
Sm
Fe2O3 FeO
CO2
H2O
Fe00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Руда железная 10 2 1,3 0,9 0,4 0,7 15,3 79 4,5 - 1,2 58,8 Агломерат мартеновский 8 1,5 1 12 0,3 0,4 23,2 57 19,7 - 0,4 55,4 Известняк 2,1 1,2 - 52,5 0,7 - 56,5 1,1 - 41,2 1,2 - Известь 2,45 1,5 - 88,5 0,8 - 93,3 - - 6,2 0,5 - Боксит 11 44 - 1,2 - 0,8 57 31 - - 12 - Доломит обожженный 4,2 2 - 53,3 36 - 95,5 2,5 - 1 1 - Доломит сырой 1,8 1,3 - 30,3 19,2 - 52,6 1,4 - 44,5 1,5 - Магнезитовый порошек 3 2 - 3,2 87,5 - 95,7 3 - 0,8 0,5 - Материал свода 5 4 - 2 68 - 79 11 - - - - Загрязнение лома 75 25 - - - - 100 - - - - - Окалина лома - - - - - - - 69 31 - - -
Раздел №1
Расчет материального баланса первогопериода плавки (до расплавления).
1.1 Определениесреднего состава металлошихты
Таблица №3Источники Содержание элементов, % Примечание С Si Mn Р S Вносит чугун (60 кг), % 2,28 0,54 0,42 0,084 0,03 Вносит лом (40 кг), % 0,1 0,08 0,2 0,012 0,012 итого 2,38 0,62 0,62 0,096 0,042
1.2 Определение состава металла по расплавлении
2. Содержание углерода.
/%С/расп = /%С/раск +/%DС/ = 0,18 + 0,8 = 0,98
3. Содержание кремния.
/%Si/распл = 0
4. Содержаниемарганца.
/%Mn/распл =0,62 ´ 15 / 100 = 0,093%
5. Содержание фосфора.
/%Р/распл = 0,096 ´20 / 100 = 0,0192%
6. Содержание серы.
/%S/распл= 0,042 ´ 85 / 100 = 0,0357%
6. Следовательно, состав металла по расплавлениюбудет, % С Si Mn P S 0.98 0.093 0.0192 0.0357
1.3 Определениеколичества руды в завалку, таблица №4Элемент –окисел Удаляется примесей (элементов), кг Расходуется кислорода, кг Образуется окислов, кг С ® СО (2,38-0,98)´87/100=1,218 1,218´16/12=1,624 1,218+1,624=2,842
С ® СО2 (2,38-0,98)´13/100=0,182 0,182´32/12=0,4853 0,182+0,4853=0,6673
Si ® SiO2 0,62-0=0,62 0,62´32/28=0,70857 0,62+0,70857=1,32857 Mn ® MnO 0,62-0,093=0,527 0,527´16/55=0,15331 0,527+0,15331=0,68031
P ® P2O5 0,096-0,0192=0,0768 0,0768´80/62=0,0991 0,0768+0,0991=0,175897 /S/ ® (S) 0,042-0,0357=0,0063 - - Итого:
М1прим = 2,6301
МшихО1 = 3,070311 -
1. Поступает кислорода из газовой фазы печи
/>
2. Определяем расход руды в завалку.
/>
1.4 Определения количестваизвестняка в завалку
Таблица №5.Наименование материала Общий расход мат-ла на плавку % (кг/100кг) Участвует в образовании шлака На всю плавку В том числе В 1 периоде Во 2 периоде % кг % кг % кг Магнезит обожженный 0,65 80 0,52 45 0,234 55 0,286 Доломит обожженный 1,65 75 1,2375 65 0,80437 35 0,43312 Доломит сырой 1,4 15 0,21 70 0,147 30 0,063 Материал свода 0,165 100 0,165 55 0,09075 45 0,07425 Боксит 0,3 100 0,3 55 0,165 45 0,135 Загрязнение лома 1,4 100 0,56 100 0,56 - - Окалина лома 1,15 100 0,46 100 0,46 - -
Таблица №6Источники Расход в 1 периоде Вносится, кг
SiO2 CaO Из металлошихты - 1,32857 - Руда железная 1 период 5,113913 5,114´10/100=0,5114 5,114´0,9/100=0,001485 Боксит 1 период 0,165 0,165´11/100=0,01815 0,165´1,2/100=0,00198 Магнезит 1 период 0,234 0,234´3/100=0,00702 0,234´3,2/100=0,007488 Доломит обожженный 1 период 0,804375 0,804´4,2/100=0,0338 0,804´53,3/100=0,428732 Доломит сырой 1 период 0,147 0,147´1,8/100=0,002646 0,147´30,3/100=0,044541 Материал свода 1 период 0,09075 0,091´5/100=0,0045375 0,091´2/100=0,001815 Загрязнение лома 1 период 0,56 0,56´75/100=0,42 - Итого: -
М1SiO=2,3261
M1CaO=0,486041
/>
/>
1.5 Определениеколичества шлака, образующегося в период плавления (в 1 периоде)
Количество шлакообразующих окислов,поступивших в шлак в период плавления (SМплавок), таблица №7.
Таблица №7Источники Расход в 1 периоде, кг Вносится шлакообразующих окислов, кг Из металлошихты - 1,328571+0,680309+0,175897=2,184777294 Руда железная 1 период 5,113913 5,113913´15,3/100=0,782428744 Известняк 1 период 4,671092 4,671092´56,5/100=2,63916679 Боксит 1 период 0,165 0,165´57/100=0,095205 Магнезит обожженный 1 период 0,234 0,234´95,7/100=0,223938 Доломит обожженный 1 период 0,804375 0,804375´95,5/100=0,768178125 Доломит сырой 1 период 0,147 0,147´52,6/100=0,077322 Материал свода 1 период 0,09075 0,09075´79/100=0,0716925 Загрязнение лома 1 период 0,56 0,56´100/100=0,56 Итого: -
SМплавок=7,40271
/>
1. Количество спущенного шлака будет
/>
1.6 Материальныйбаланс 1 периода плавки
1. Количество окислов железа, поступивших вванну с шихтой в первом периоде плавки, таблица №10
Таблица №10Источники поступления Расход в первом периоде Поступило, кг
Fe2O3 FeO Из руды первого периода 5,113913 5,114´79/100=4,04 5,114´4,5/100=0,23 Из известняка 1 периода 4,671092 4,67´1,1/100=0,051 Из боксита 1 периода 0,165 0,165´31/100=0,051 Из магнезита 1 периода 0,234 0,234´3/100=0,007 Из доломита обожженного 1 периода 0,804375 0,804´2,5/100=0,02 Из доломита сырого 1 периода 0,147 0,147´1,4/100=0,002 Из свода 1 периода 0,09075 0,009´11/100=0,00998 Из окалины лома 1 периода 0,46 0,46´69/100=0,32 0,46´31/100=0,1426 Итого: -
М1Fe2O3=4,499
M1FeO=0,373
2. Окислами железа шихты вносится железа (М1Fe)
М1Feвосст= М1Fe2O3 ´ 112 / 160+ M1FeO ´ 56 / 72=4,499 ´ 112 / 160 + 0,373 ´ 56 / 72 = 3,44 кг
3. При этом выделится кислорода (М1Овосст)
А) при восстановлении Fe2O3: 4,499 – 3,149 = 1,35 кг
Б) при восстановлении FeO: 0,373 – 0,29 = 0,083 кг
М1Овосст = 1,35 +0,083 = 1,43 кг
4. Количество кислорода, потерянноговследствие диссоциации Fe2O3руды ( в среднем до Fe3O4)в период завалки и прогрева шихты.
/>
5. Количество кислорода окислов железа шихты,участвующего в окислении примесей ванны (МактО1).
МактО1 = М1Овосст– МпотО1 = 1,43 – 0,117 = 1,315 кг
6. Количество кислорода, поступившего в первомпериоде плавки из СО2 известняка (МизвО1).
/>
7. На формирование шлака (спущенного и оставшегося в печи порасплавлении) расходуется окислов железа.
/>
/>
8. Для образования такого количества окисловжелеза окислится железа металлошихты (МшлFe1)
А) на образование Fe2O3: />
Б) на образование FeO: />
/>
9. При этом расходуется кислорода (МшлО1)
/>
10. Поступает кислорода из дутья при продувкеванны (МвдО1)
/>
11. Расход дутья (технического кислорода) в первом периодеплавки.
1,383 / 0,9 = 1,538 кг на 100 кг завалки или на 1 тонну =15,377 кг
15,377 * 100 = 16,0177 кг или 16,0177 * 22,4 = 11,212 м3/т
96 32
12. Потери железа в шлаке в виде корольков металла (М1Fe(K))
/>
13. Выход жидкого металла в первом периоде плавки (Ммраспл).
/>
14. Количество газообразных окислов в первом периоде.
СО: от окисления С в СО = 2,842 кг
Из известняка: />
SСО = 2,842 + 0,612 =3,454 кг
СО2: от окисления С в СО2 = 0,667 кг
Из известняка: />
Из обожженного доломита: = 0,008044 кг
Из сырого доломита: = 0,0654 кг
Из магнезита: = 0,00187 кг
SСО2 = 0,667+ 0,962 + 0,008 + 0,0654 + 0,00187 = 1,704909 кг
Н2О: Из известняка: = 0,056 кг
Из руды: = 0,061 кг
Из обожженного доломита: = 0,008 кг
Из сырого доломита: = 0,002 кг
Из магнезита: = 0,00117 кг
Из боксита: = 0,0198 кг
SН2О = 0,056+0,061 + 0,008 + 0,002 + 0,00117 + 0,0198 = 0,148639 кгПоступило Получено Материал Кг Материал Кг Металлошихта (лом + чугун) 100 Металл по расплавлении 97,50845 Руда железная 1 период 5,113913
Шлак спущенный (Мшлсп) 5,306278 Известняк 1 период 4,671062 Шлак по расплавлении 4,2 Боксит 1 период 0,165 Железо корольков спущенного шлака 0,504096 Доломит обожженный 1 период 0,804375 Железо корольков шлака по расплав 0,1764 Доломит сырой 1 период 0,147 СО 1 периода 3,454338 Магнезит 1 период 0,234
СО2 1 периода 1,704909 Материал свода 1 период 0,09075
Н2О 1 периода 0,148639 Кислород газовой фазы 1 период 0,5244 Потерянный кислород 0,117477 Кислород вдуваемый 1 период 1,383929 Итого: 113,1345 Итого: 113,1206
Невязка: />
Раздел №2
Расчет шихты и материального балансавторого периода плавки (от расплавления до раскисления).
2.1 Определениесостава металла перед раскислениемС Si Mn P S 0.18 0.093 0.0192 0.0357
2.2 Определениеколичества руды в доводку
/>
1. Расходуется кислорода на окисление примесейванны (углерода) во втором периоде плавки.
За период доводки плавки окисляетсяуглерода
СП = / % С /распл — /% С /раск = 0,98 – 0,18 = 0,8 кг
Потребуется кислорода для окисленияпримесей (углерода) ванны в период доводки
/>
2. Поступает кислорода за период доводкиплавки из газовой фазы печи
/>
3. Расход руды в доводку.
/>
2.3 Определение количества извести вдоводку
1. Количество SiO2и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кромеизвести, таблица №11.
Таблица №11Источники Вносится, кг
SiO2 CaO Руда железная 2 период 0,9943 0,9943´10/100=0,09943 0,9943´0.9/100=0,008949 Боксит 2 период 0,135 0,135´11/100=0,01485 0,135´1.2/100=0,00162 Магнезит 2 период 0,286 0,286´3/100=0,00858 0,286´3.2/100=0,009152 Доломит обожженный 2 период 0,4331 0,4331´4,2/100=0,01819 0,4331´53.3/100=0,230856 Доломит сырой 2 период 0,063 0,063´1,8/100=0,002646 0,063´30.3/100=0,019089 Материал свода 2 период 0,0742 0,0742´5/100=0,003713 0,0742´2/100=0,001485 Шлак 1 период – по расплавлен 4,2 4,2´19/100=0,798 4,2´37.05/100=1.5561 Итого: -
SSiO22 = 0.945413
SCaO2 = 1.827251
2. Основность шлака перед раскислением.
Враск = 2,7
СаО2= Враск´SSiO22 = 2,7´ 0,945413 = 2,552615 кг
3. Необходимо внести СаО известью.
СаО2 — SCaO2= 2,552615 – 1,827251 = 0,725364 кг
4. Флюсующая способность извести (при данной основности шлакаперед раскислением).
/>
5. Во втором периоде плавки присаживается извести.
/>
2.4 Определение количества шлака вовтором периоде плавки (перед раскислением)
1. Во втором периоде плавки вносится шлакообразующих окислов,кроме окислов железа (Мдовок) таблица №12.
Таблица №12Источники Вносится шлакообразующих окислов, кг Руда железная 2 период 0,994332 0,994332´15,3/100=0,152132794 Известь 2 период 0,88583 0,88583´93,3/100=0,826482 Боксит 2 период 0,135 0,135´57/100=0,077895 Магнезит 2 период 0,286 0,286´95,7/100=0,273702 Доломит обожженный 2 период 0,433125 0,433125´95,5/100=0,413634375 Доломит сырой 2 период 0,063 0,063´52,6/100=0,033138 Материал свода 2 период 0,07425 0,07425´79/100=0,0586575 Шлак по расплавлении 4,2 4,2´(100-18,5)/100=3,423 Итого -
Мдовок =5,258641853
2. Содержание окислов железа (FeO+Fe2O3) в шлаке перед раскислением.
Враск=2.7
(%FeO)раск=10,8%
(%Fe2O3)раск=(%FeO)раск/3,5=10,8/3,5=3,1%
3. Количество шлака во втором периоде плавки (передраскислением).
/>
2.5 Материальный баланс второго периодаплавки
1. Количество окислов железа, поступивших в ванну во второмпериоде плавки из всех источников. Таблица №13.Источники, кг Вносится окислов железа, кг
Fe2O3 FeO Из руды 2 периода 0,9943 0,9943´79/100=0,78552226 0,9943´4,5/100=0,0447449 Из боксита 2 периода 0,135 0,135´31/100=0,04185 - Из магнезита 2 периода 0,286 0,286´3/100=0,00858 - Из доломита обожженного 2 периода 0,4331 0,4331´2,5/100=0,0108281 - Из сырого доломита 2 периода 0,063 0,063´1,4/100=0,000882 - Из материала свода 2 периода 0,0742 0,0742´11/100=0,0081675 - Из шлака по расплавлении 4,2 4,2´3,85/100=0,1617 4,2´14,65/100=0,6153 Итого: -
/>=1,017529892
/>=0,660044939
2. При восстановлении окислов железа, поступивших в ванну вовтором периоде плавки, вносится железа (М2Feвосст).
/>
3. При этом выделяется кислорода (/>)
/>
4. На формирование шлака второго периода плавки расходуетсяокислов железа.
/>
5. Для образования такого количества окислов железа окисляетсяжелеза металлошихты (/>)
Для образования Fe2O3: />
Для образования FeO: />
/>
6. При этом расходуется кислорода.
/>
7. Поступает кислорода из дутья при продувке ванны.
/>
8. Расход дутья (технического кислорода) во втором периодеплавки.
V0=0.9
/>
9. Потери железа в шлаке второго периода в виде корольков.
/>
10. Выход жидкого металла во втором периоде плавки (передраскислением).
/>
11. Количество газообразных окислов во 2 периоде плавки:
СО: от окисления С в СО />
СО2: от окисления С в СО2/>
Из известняка: />
Из обожженного доломита: = 0,004331 кг
Из сырого доломита: = 0,028035 кг
Из магнезита: = 0,002288 кг
SСО2 =0,324243 кг
Н2О: Из руды: />
Из известняка: />
Из боксита: = 0,0162 кг
Из обожженного доломита: = 0,004331 кг
Из сырого доломита: = 0,000945 кг
Из магнезита: = 0,00143 кг
S Н2О =0,039267 кг
12. Таблица материального баланса второго периода плавки.Поступило Получено Материал кг Материал кг Металл по расплавлении 97,51842 Металл перед раскислением 97,2802 Шлак по расплавлении 42, Корольки железа 2 периода 0,195411 Руда 2 периода 0,994332 Шлак 2 периода 6,106585 Известь 2 периода 0,88583 СО 2 периода 1,717333 Обожженный доломит 2 периода 0,433125
СО2 2 периода 0,32424 Сырой доломит 2 периода 0,063
Н2О 2 периода 0,039267 Магнезит 2 периода 0,286 Боксит 2 периода 0,135 Материал свода 2 периода 0,07425 Кислород газовой фазы 2 периода 0,333333 Кислород вдуваемый 2 период 0,569819 Корольков железа в шлаке 0,1764 Итого: 105,6695 Итого: 105,663
Невязка: = />
Раздел №3
Расчет материальногобаланса периода раскисления
3.1 1.Таблица №15.Тип стали Вариант раскисления Выдержка на раскисление Содержание С в металле перед раскислен Угар элементов, % С Мn Si
Полуспокой
ная Раскисление в печи FeSi и FeMn 10-20 мин. 0,16 32 30 65
2. Примерный состав раскислителей.Раскислители Содержание элементов, % С Si Mn P Fe S Ферромарганец 6.5 1.1 74.8 0.3 17.3 100 Доменный ферросилиций 1.2 13.5 2.5 0.1 82.7 100 Богатый ферросилиций 0.2 46.5 0.65 00.5 52.6 100
3.2 Расчетраскисления полуспокойной марки стали
3.2.1 Расчетраскисления полуспокойной стали ферромарганцем и доменным ферросилицием в печии богатым ферросилицием в ковше
1. Расчет раскисления металла в печиферромарганцем и доменным ферросилицием
А) средне заданное содержание элементов вготовой стали
/>
Б) Недостает элементов до средне заданногов готовой стали
/%Mn/ =0,507 – 0,1 = 0,407%
/%Si/ =0,1%
В) Расход раскислителей, присаживаемых в печь.
/>
Г) Вносится элементов в металлраскислителями
Таблица №16Элемент Вносится, кг Ферромарганцем Доменным ферросилицием Итого С (0,756´6,5/100)´(100-32)/100=0,0334 (0,72´1,2/100)´(100-32)/100=0,0059 0.0393 Mn (0,756´74,8/100)´(100-30)/100=0,396 (0,72´2,5/100)´(100-30)/100=0,0126 0.408 Si (0,756´1,1/100)´(100-65)/100=0,0029 (0,72´13,5/100)´(100-65)/100=0,0341 0.0369 P 0,756´0,3/100=0,0022 0,72´0,1/100=0,00072 0.00299 Fe 0,756´17,3/100=0,1308 0,72´82,7/100=0,596 0.726 Итого:
DМFeMn=0,5654
DМд.FeSi=0.649 SDM=1.214
Д) Окисляется элементов раскислителей,расходуется кислорода и образуется окислов.
Таблица №17элемент®окисел Окисляется элементов, кг Расходуется кислорода, кг Образуется окислов, кг С®СО 0,0393´32/(100-32)=0,018 0,018´16/12=0,02466 0,0431 Mn®MnO 0,408´30/(100-30)=0,1751 0,1751´16/55=0,0509 0,226
Si®SiO2 0,0369´65/(100-65)=0,068 0,068´32/28=0,0784 0,147 Итого: -
МШО=0,154 -
Е) Восстанавливается железа марганцем икремнием раскислителей из окислов железа шлака.
МШО´/>
0,154 — 0,0662 = 0,0878 кг О2 изгазовой фазы
Ж) Восстанавливается FeO из шлака
/>
З) Выход жидкого металла после предварительного раскисления впечи.
/>
И) количество шлака в печи после раскисления М3шл.
/>
К) Потери железа в шлаке после раскисления в печи (Fe3к)
Принимаем равным потерям в шлаке перед раскислением.
/>
Л) Таблица материального баланса раскисления в печи.
Таблица №18Поступило Получено Материал Кг Материал кг Металл перед раскислением 97,2802 Сталь после раскисления в печи 98,82 Шлак перед раскислением 6,106 Шлак после раскисления в печи 6,08 Ферромарганец 0,756 СО 3 периода 0,043 Доменный ферросилиций 0,72059 Железо корольков в шлаке после раскисления 0,195 Железо корольков 0,195 Итого: 105,059 Итого: 105,146
Невязка: />
М) Таблица материального баланса плавки.
Таблица №19Поступило Материал Кг Материал кг Чугун жидкий 60 Сталь после раскисления в печи 98,82 Лом железный 40 Шлак спущенный в 1 периоде 5,326 Руда железная 1 период 5,17 Шлак после раскисления в печи 6,08 Руда железная 2 период 0,99 СО 1 периода 3,49 Известняк 1 период 4,68 СО 2 периода 1,72 Известняк 2 период 0,88 СО 3 периода 0,04 Доломит обожженный 1 период 0,8
СО2 1 периода 1,71 Доломит обожженный 2 период 0,43
СО2 2 периода 0,324 Доломит сырой 1 период 0,147
Н2О 1 периода 0,149 Доломит сырой 2 период 0,06
Н2О 2 периода 0,039 Магнезит 1 период 0,23
FeK спущенного шлака 1 периода 0,506 Магнезит 2 период 0,28
FeK шлака после раскисления 3 периода 0,195 Материал свода 1 и 2 период 0,165 Боксит 1 период 0,165 Кислород потерянный в 1 периоде 0,118 Боксит 2 период 0,135 Кислород газовой фазы 1 период 0,524 Кислород газовой фазы 2 период 0,333 Кислород газовой фазы 3 период 0,087 Кислород вдуваемый 1 период 1,4 Кислород вдуваемый 1 период 0,569 Ферромарганец 3 период 0,756 Доменный ферросилиций 3 период 0,72 Итого: 118,5614 Итого: 118,541
Невязка: />
2. Расчет раскисления металла в ковше богатым ферросилицием.
2.1 вносится кремния в металл ферромарганцем и доменнымферросилицием при предварительном раскислении металла в печи.
/>
2.2 недостает кремния до среднезаданного содержания его в готовойстали.
/>
2.3 необходимо ввести в ковш богатого ферросилиция
/>
2.4 вносится в сталь элементов богатым ферросилицием.
Таблица №20
/>
/>
/>
/>
Итого: />
2.5 выход жидкой стали в ковше после раскисления богатымферросилицием
/>
2.6 проверка содержания углерода в готовой стали послераскисления.
/>
Раздел №4
Расчет тепловогобаланса плавки, отнесенного к 100 кг металлической завалки
4.1 Приход тепла
4.1.1 Физическое теплочугуна
/>
4.1.2 Тепло шлакообразования
А) считаем, что все SiO2 и P2O5 в шлаке связаны реакциями:
SiO2 +2CaO = (CaO) ´ SiO2 + 2300 кДж/кг SiO2
P2O5+ 4CaO = (CaO)4 ´ P2O5 +4860 кДж/кг Р2О5
Б) поступает SiO2и P2O5в шлак из всех материалов (в 1, 2, 3 периодах плавки).
Таблица №21Источники Расход на плавку Вносится, кг
SiO2
P2O5 Из металлической шихты - 1,328 0,176 Из руды 1 и 2 периодов 6,168 6,168´10/100=0,617 6,168´0,7/100=0,043 Из бокситов 1 и 2 периодов 0,3 0,3´11/100=0,033 0,3´0,8/100=0,0024 Из известняка 1 периода 4,68 4,68´2,1/100=0,098 Из извести 2 периода 0,88 0,88´2,45/100=0,021 Из магнезита 1 и 2 периода 0,52 0,52´3/100=0,0156 Из обожженного доломита 1 и 2 периода 1,24 1,24´4,2/100=0,052 Из сырого доломита 1 и 2 периода 0,21 0,21´1,8/100=0,0038 Из свода 1 и 2 периода 0,16 0,16´5/100=0,008 Из загрязнения лома 1 периода 0,56 0,56´75/100=0,42 Из раскислителей 3 периода - 0,147 Итого: -
S SiO2 = 2,74
S P2O5 = 0,221
В) выделится тепла при протекании реакцийшлакообразования.
Q2 = S SiO2 ´ 2300 + SP2O5 ´ 4860 = 2.74 ´ 2300 + 0.221 ´ 4860 = 7390.219 кДж
4.1.3 Тепло окисленияэлементов шихты
Таблица №22Элемент окисел Выгорает элементов, кг Тепловой эффект реакции окисления Вносится тепла 1 период 2 период 3 период итого кДж ккал кДж ккал С®СО 1,2354 0,736 0,0185 1,9899 11100 2650 22087,89 5273,235
С®СO2 0,1846 0,064 - 0,2486 34800 8290 8651,28 2060,894
Si®SiO2 1,62 - 0,0686 0,688 27000 6430 18593 4428,053 Mn®MnO 0,527 - 0,175 0,702 7050 1680 4949 1179,5
Р®Р2О5 0,0768 - - 0,0768 19800 4720 1520,64 362,496
Итого: Q3 - - - - 55802 13304
4.1.4 Тепло реакций образованияокислов железа шлака
1) Для образования необходимого количестваокислов железа шлака.
А) на образование Fe2O3
/>
Б) на образование FeO
/>
2) Выделится тепла при окислении железа.
А) по реакции: 2Fe + 1.5O2 = Fe2O3 + 7330
/>
Б) по реакции: Fe + 0.5O2 = FeO +4775
/>
В) Всего выделяется тепла при образованииокислов железа шлака.
/>
4.1.5 Всего поступаеттепла
SQ = Q1 + Q2 + Q3 +Q4= 74262 + 7390.22 + 55802 + 11902.78 = 149357.7 кДж
4.2 Расход тепла
4.2.1 физическое теплостали
/>
4.2.2 физическое теплошлака
/>
4.2.3 физическое тепло шлака в печи послераскисления
/>
4.2.4 всего уноситсятепла шлаком
/>
4.2.5 Тепло, уносимое отходящими газами
1) тепло, уносимое СО и СО2 впервом периоде плавки.
/>
2) тепло, уносимое СО и СО2 вовтором периоде плавки.
/>
3) всего уносится тепла отходящими газами.
/>
4.2.6 Тепло диссоциацииСаСО3 известняка
CaCO3= CaO + CO2 – 4025 кДж / кг СО2
/>
4.2.7 Тепло диссоциации окислов железа,поступивших с шихтой в 1 и 2 периодах плавки
1) При диссоциации Fe2O3 по реакции:
/>
2) При диссоциации FeO по реакции:
/>
3) Всего поглощается тепла при диссоциации окислов железа шихты.
/>
4.2.8 Тепло диссоциации СО2известняка, участвующей в окислении примесей металлошихты
Тепло диссоциации СО2 известняка, по реакции:
/>
/>
4.2.9 Таблица теплового баланса плавкиПриход тепла Расход тепла
Статьи прихода кДж % Статьи расхода кДж %
Физическое тепло чугуна 1 74262 49,76 Физическое тепло стали 1 139720 62,95
Тепло шлакообразования 2 7390,2 4,95 Физическое тепло шлака 2 23766,7 10,7
Тепло окисления примесей шихты 3 55802 37,32 Тепло уносимое отходящими газами 3 12194 5,49 /> Тепло окисления железа шлака 4 11902,7 7,97
Тепло диссоциации СаСО3 4 7762,89 3,56
Тепло диссоциации окислов железа шихты 5 32343,8 14,5 /> />
Тепло диссоциации СО2 6 6219,96 2,8 /> Итого: 149357,7 100 Итого: 222007 100 />
Недостаток тепла на процесс:
/>
Литература
1. Бигеев А.И. Расчеты мартеновских плавок, издательство«Металлургия», 1966.