Главная

Рефераты по рекламе

Рефераты по физике

Рефераты по философии

Рефераты по финансам

Рефераты по химии

Рефераты по хозяйственному праву

Рефераты по цифровым устройствам

Рефераты по экологическому праву

Рефераты по экономико-математическому моделированию

Рефераты по экономической географии

Рефераты по экономической теории

Рефераты по этике

Рефераты по юриспруденции

Рефераты по языковедению

Рефераты по юридическим наукам

Рефераты по истории

Рефераты по компьютерным наукам

Рефераты по медицинским наукам

Рефераты по финансовым наукам

Рефераты по управленческим наукам

психология педагогика

Промышленность производство

Биология и химия

Языкознание филология

Издательское дело и полиграфия

Рефераты по краеведению и этнографии

Рефераты по религии и мифологии

Рефераты по медицине

Курсовая работа: Расчет мартеновской плавки

Задание.

1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.

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 шихты и готовой стали приведен в таблице №1.

Таблица №1

Вариант №2	Химический состав
	С	Si	Mn	S	P
	С	Si	Mn	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 части шихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины лома в таблице №2.

Таблица №2.

Наименование материалов	Содержание компонентов, %
Наименование материалов	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 первого периода плавки (до расплавления).

1.1 Определение среднего состава металлошихты

Таблица №3

Источники	Содержание элементов, %					Примечание
Источники	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. Содержание марганца.

/%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 расплавлению будет, %

С	Si	Mn	P	S
0.98	0	0.093	0.0192	0.0357

1.3 Определение количества руды в завалку, таблица №4

Элемент –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 количества известняка в завалку

Таблица №5.

Наименование материала	Общий расход мат-ла на плавку % (кг/100кг)	Участвует в образовании шлака
		На всю плавку		В том числе
		На всю плавку		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 №6

Источники	Расход в 1 периоде	Вносится, кг
Источники	Расход в 1 периоде	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 Определение количества шлака, образующегося в период плавления (в 1 периоде)

Количество шлакообразующих окислов, поступивших в шлак в период плавления (SМплавок), таблица №7.

Таблица №7

Источники	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 Материальный баланс 1 периода плавки

1. Количество окислов железа, поступивших в ванну с шихтой в первом периоде плавки, таблица №10

Таблица №10

Источники поступления	Расход в первом периоде	Поступило, кг
Источники поступления	Расход в первом периоде	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	0
Из боксита 1 периода	0,165	0,165´31/100=0,051	0
Из магнезита 1 периода	0,234	0,234´3/100=0,007	0
Из доломита обожженного 1 периода	0,804375	0,804´2,5/100=0,02	0
Из доломита сырого 1 периода	0,147	0,147´1,4/100=0,002	0
Из свода 1 периода	0,09075	0,009´11/100=0,00998	0
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, потерянного вследствие диссоциации Fe2O3 руды ( 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 первом периоде плавки из СО2 известняка (МизвО1).

7. На формирование шлака (спущенного и оставшегося в печи по расплавлении) расходуется окислов железа.

8. Для образования такого количества окислов железа окислится железа металлошихты (МшлFe1)

А) на образование Fe2O3 :

Б) на образование FeO :

9. При этом расходуется кислорода (МшлО1)

10. Поступает кислорода из дутья при продувке ванны (МвдО1)

11. Расход дутья (технического кислорода) в первом периоде плавки.

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 кг

Поступило		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 баланса второго периода плавки (от расплавления до раскисления).

2.1 Определение состава металла перед раскислением

С	Si	Mn	P	S
0.18	0	0.093	0.0192	0.0357

2.2 Определение количества руды в доводку

1. Расходуется кислорода на окисление примесей ванны (углерода) во втором периоде плавки.

За период доводки плавки окисляется углерода

СП = / % С /распл - / % С /раск = 0,98 – 0,18 = 0,8 кг

Потребуется кислорода для окисления примесей (углерода) ванны в период доводки

2. Поступает кислорода за период доводки плавки из газовой фазы печи

3. Расход руды в доводку.

2.3 Определение количества извести в доводку

1. Количество SiO2 и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кроме извести, таблица №11.

Таблица №11

Источники		Вносится, кг
Источники		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 шлака перед раскислением).

5. Во втором периоде плавки присаживается извести.

2.4 Определение количества шлака во втором периоде плавки (перед раскислением)

1. Во втором периоде плавки вносится шлакообразующих окислов, кроме окислов железа (Мдовок) таблица №12.

Таблица №12

Источники