Методические указания по дипломному и курсовому проектированию к расчету материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака, страница 4

,                     (5)

где  — количество фосфора, вносимого всеми шихтовыми материалами, кг;

 — содержание фосфора в металле в конце 1-го периода продувки, %;

 — принятый выход жидкого металла, кг;

 — количество шлака в конце 1-го периода, кг.

Фосфора вносится :

―  металлической шихтой ―

―  окатышами ―

―  миксерным шлаком ―

―  известью ―

―  известняком ―

Итого

Подставляя известные значения в балансовое уравнение (5), получим

Откуда

Определение содержания серы в металле в конце 1-го периода.

На основе практических данных

Значение коэффициента распределения серы между шлаком и металлом определяем по формуле А.Н. Морозова.

,        (6)

где ;

, , ,  и т.д. — число килограмм-молекул соответствующего оксида в 100 кг шлака.

Для данного расчета имеем:

                 

                    

                 

Подставляя полученные значения в формулу (6), получим

Тогда

Балансовое уравнение распределения серы имеет вид

Сера вносится :

―  металлической шихтой ―

―  известью ―

―  миксерным шлаком ―

Итого ,

где  и  — количество извести и миксерного шлака соответственно, кг (таблица 5);

 и  — содержание серы в извести и миксерном шлаке соответственно, % (таблица 2).

Подставляя полученные значения в формулу (7), получим:

Отсюда содержание серы в металле в конце 1-го периода составит .

Определение угара примесей чугуна и скрапа

Состав металла в конце 1-го периода продувки:

Количество примесей, оставшихся в металле, кг:

―  углерода ―

―  марганца ―

―  кремния ―

―  фосфора ―

―  серы ― ,

где  — принятый выход жидкого металла в конце 1-го периода.

За первый период окислилось примесей:

―  углерода ―

§  в том числе до СО -

§  и до СО₂ -

―  марганца ―

―  кремния ―

―  фосфора ―

―  удалено серы из металла ―

С учетом извести и миксерного шлак (окатыши вносят незначительное количество серы) серы поступило в шлак

Уточнение количества и состава шлака в конце 1-го периода

Необходимо внести  изменения в таблицу 5 в статью, которая учитывает количество оксидов, образовавшихся в результате окисления примесей металла и перехода серы в шлак.

В таблице 6 приводится расчет этого изменения и расход кислорода на окисление элементов.

Таблица 6 – Количество кислорода и образовавшихся оксидов

Элемент, оксид	Количество окислившегося элемента, кг	Потребное количество кислорода, кг	Количество образовавшегося оксида, кг
	1,837		4,326
	0,204		0,748
	0,289		0,373
	0,415		0,889
	0,575		1,308
	0,4		0,571
Итого		4,499
* 0,002 – количество серы, удаленной из металла

Как видно, в отличие от таблицы 5 изменились только величины поступивших в шлак MnO, Р₂О₅ и S. Поэтому новая сумма шлакообразующих без оксидов железа составит:

Определим уточненное количество шлака в конце продувки и его состав на основе таблиц 5 и 6.

           

           

            

                  

Итого 100%

Основность шлака

Коэффициенты распределения

Баланс оксидов железа в шлаке

Исходными материалами вносится оксида железа . За счет окисления железа должно образоваться

В данном расчете получился избыток , который должен восстановиться с образованием  по реакции

Освободилось кислорода .

Исходными материалами вносится .

Всего получено .

В шлаке должно быть  .

Тогда за счет горения железа должно быть получено

Для этого должно окислиться железа  и потребуется кислорода .

Следовательно, избыток кислорода составит , который пойдет на окисление примесей.

Расчет технического кислорода

Всего необходимо кислорода на окисление примесей и железа до  (таблица 6) – ; на окисление железа до  шлака потребуется , но в данном расчете освободилось кислорода . Тогда избыток кислорода составит , который пойдет на окисление примесей.