Методические указания по дипломному и курсовому проектированию к расчету материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака

Металлургический факультет

Кафедра металлургии стали

Методические указания по дипломному и курсовому проектированию

к расчету материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака

Новокузнецк

2003

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра металлургии стали

Методические указания

по дипломному и курсовому проектированию

к расчету материального баланса

кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака

Специальность «Металлургия черных металлов» (110100),

специализация «Металлургия стали» (110102)

Новокузнецк

2003

УДК 669.(07)

Р24

Рецензент:

Гизатулин Р.А., к.т.н., доцент кафедры электрометаллургии,

стандартизации и сертификации

Методические указания по дипломному и курсовому проектированию к расчету материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака / Сост.: В.А._Дорошенко, И.П _Герасименко: ГОУ ВПО «СибГИУ». – Новокузнецк, 2003. – с.

Методические указания содержат сведения по выбору исходных параметров при расчете материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе чугунов нетрадиционного состава, в частности, фосфористого чугуна, методику расчета с учетом современной технологии.

Предназначены для студентов специальности «Металлургия черных металлов» (110100), специализации «Металлургия стали» (110102) очной и заочной форм обучения.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в металлургической промышленности получает преимущественное развитие производство стали в кислородных конвертерах. Это, в свою очередь, привело к необходимости расширения сырьевой базы и освоения таких руд, из которых возможна выплавка чугунов нетрадиционного состава (ванадиевых, фосфористых, хромо-никелевых и др.).

Расчет материального баланса кислородно-конвертерной плавки дает возможность определить и проанализировать действие различных параметров по ходу продувки, а в дальнейшем полученные данные будут необходимы и при расчете теплового баланса плавки.

Цель настоящего расчета – определение расхода шлакообразующих, технического кислорода, количества и состава шлака, отходящих газов и выхода жидкой стали.

При выполнении указанного расчета необходимые данные принимаются на основе практики работающих цехов.

После выполнения расчета материального баланса кислородно-конвертерной плавки, необходимо произвести перерасчет на конкретный тоннаж агрегата, который будет указан в задании.

Прежде чем выполнять расчет материального баланса плавки, необходимо выбрать и подготовить исходные данные, а именно:

·  проверить состав неметаллической части шихты (сумма оксидов каждого материала должна составлять 100%);

·  выбрать температуру заливаемого чугуна в конвертер и температуру разливки, расходы неметаллической части шихты по видам, потери материалов и железа на основе практических данных;

·  принять стойкость футеровки, величину ее износа по ходу продувки и выход жидкой стали в конце продувки;

·  предварительно определить состав шлака и его количество; после уточнения количества окислившихся элементов проводится уточнение количества шлака и его состав; определить основность шлака, коэффициенты распределения марганца, фосфора и серы;

·  в зависимости от марки выплавляемой стали выбрать тип ферросплавов и рассчитать раскисление стали; после этого составить окончательный материальный баланс плавки с учетом раскисления стали;

·  уточнить расчетом баланс оксидов железа, определить расход технически чистого кислорода, количество и состав газов, выходящих из конвертера, выход жидкого металла в конце продувки; после этого составить материальный баланс плавки.

Более подробные рекомендации даны в примерном расчете.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПЛАВКИ

ПЕРВЫЙ ПЕРИОД ПРОДУВКИ

Исходные данные

Расчет материального баланса производится на 100 кг металлической завалки (чугун + скрап) для случая выплавки стали марки Ст3кп.

Химический состав чугуна, скрапа, металла перед раскислением и готовой стали приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Состав исходных материалов и готовой стали, %

На основе практических данных принимаем температуру заливаемого чугуна в конвертер 1340^оС, температуру металла на промежуточной повалке 1540 ^оС, количество чугуна и скрапа в металлозавалке соответственно 70% и 30%, технически чистый кислород, содержащий кислорода 99,6% и азота 0,4%, усвоение кислорода 97,28%.

Химический состав неметаллической части шихты и футеровки приведен в таблице 2.