Методические указания по дипломному и курсовому проектированию к расчету материального баланса кислородно-конвертерной плавки при переделе фосфористого чугуна с промежуточным удалением шлака, страница 8

―  фосфора — 0,157 – 0,022 = 0,135 кг

―  серы — 0,027 – 0,016 = 0,011 кг

С учетом извести и шлака 1-го периода серы поступило в шлак 2-го периода

0,011 + 0,001 + 0,004 = 0,016 кг.

Необходимо внести изменения в таблицу 11 в связи с уточнением содержания в шлаке и металле примесей.

Таблица 12 – Количество кислорода и образовавшихся оксидов

Как видно, в таблице 12 изменилось только содержание MnO, Р₂О₅ и S. Поэтому новая сумма шлакообразующих без оксидов железа составит:

М_ок = 6,542 – (0,364 + 0,852 + 0,013) + (0,285 + 0,833 + 0,011) = 6,442 кг

Определим уточненное количество шлака .

На основе полученных данных в таблице 11 и 12 определим уточненный состав шлака в конце продувки.

           

            

           

                  

Итого сумма составляет 100%

Основность шлака

Коэффициенты распределения:

Баланс оксидов железа в шлаке

Исходными материалами вносится оксида железа (Fe₂O₃)_и.м. = 0,361 кг. После скачивания шлака в шлаке остается Fe₂O₃ 0,361 – 0,166 = 0,195 кг.

В шлаке должно быть

.

Следовательно, за счет горения железа должно образоваться

Fe₂O₃ = 0,48 – 0,195 = 0,285 кг.

Для этого должно окислится железа

и потребуется кислорода .

Исходными материалами вносится оксида двухатомного железа

(FeO)_исх.м. = 0,148 кг.

После скачивания шлака останется

(FeO) = 0,148 – 0,388 = - 0,240 кг.

В шлаке должно быть

.

Следовательно, за счет окисления железа должно быть получено

(FeO) = 0,946 – (- 0,240) = 1,186 кг.

Для этого должно окислится железа

и потребуется кислорода .

Итого на образование оксидов железа в шлаке должно окислится железа

0,2 + 0,922 = 1,122 кг,

для чего требуется кислорода 0,085 + 0,264 = 0,349 кг.

Расчет технического расхода кислорода

Всего необходимо кислорода на окисление примесей чугуна и железа до (Fe₂O₃)_пыль (таблица 12) 0,978 кг, на окисление железа до FeO и Fe₂O_{3 шлака} 0,349 кг.

Некоторое количество кислорода растворится в металле (таблица 13).

Таблица 13 – Взаимосвязь [%О] и [%С] в конце продувки

[%С]	0,05	0,10	0,15	0,20	0,30	0,40	0,70
[%О]	0,065	0,055	0,045	0,035	0,030	0,027	0,022

Для данного расчета при [%С] = 0,17 содержание кислорода равно [%О] = 0,154.

Всего необходимо кислорода 0,978 + 0,349 + 0,154 = 1,481 кг.

Усвоение кислорода металлом колеблется в пределах 90-98%. Принимаем 96%.

Тогда расход кислорода составит  или .

Чистота технического кислорода колеблется в пределах 98,5-99,8%. принимаем 99,6%.

Тогда его потребуется .

Вместе с кислородом поступит азота 1,084 – 1,080 = 0,004 м³ или .

Из этого количества азота растворяется в металле 0,003 кг (обычно 0,003-0,006%) и уносится из конвертера 0,005 – 0,003 = 0,002 кг.

Всего технического кислорода требуется 1,543 + 0,005 = 1,548 кг.

Расчет количества и состава газов, выходящих из горловины конвертера

Считаем, что выделяющиеся при нагреве извести, известняка и шлака СО₂ и Н₂О не участвуют в окислении примесей металлической шихты.

Во время продувки образуется газов:

СО₂ — от горения углерода — 0,172 кг

СО₂ — из извести — 0,126 кг

СО₂ — из известняка — 0,053 кг

СО₂ — из шлака 1-го периода — 0,246 кг

Итого 0,597 кг

СО — от горения углерода — 0,996 кг

N₂ — из дутья — 0,002 кг

Н₂О — из извести — 0,014 кг

Н₂О — из шлака 1-го периода — 0,021 кг

Итого Н₂О 0,035 кг

О₂ — из дутья — 1,543 – 1,481 = 0,062 кг

На основе выполненных расчетов уточним состав и количество газов (таблица 14).

Таблица 14 – Количество и состав газов

Составляющие газы	Количество газов		Содержание, %
	кг	м3	весовых	объемных
СО2	0,597	0,304	35,28	25,57
СО	0,996	0,797	58,87	67,03
N2	0,002	0,002	0,12	0,16
Н2О	0,035	0,043	2,07	3,62
О2	0,062	0,043	3,66	3,62
Итого	1,692	1,189	100	100