Пример составления экобаланса
Приводится расчет экобаланса производства проката из низколегированной стали для условий Европейской части России (усредненно по данным 1995-1998 г.г. – см. Приложение 2) для «классической» современной схемы производства черного металла включающей стадии последовательного получения железорудного агломерата, чугуна и конвертерной стали. В ходе расчета последовательно определяются затраты материалов (представляемые в виде схемы движения материалов), затраты энергии (представляемые в виде соответствующих показателей и баланса электроэнергии), параметры выбросов (пыли, газов и складируемых в ЗШН и хвостохранилищах материалов).
Расчет количества слябов МНЛЗ
На основании данных химического состава получаемой стали рассчитываем количество производимого проката.
Марка стали | C | Si | Mn | Cr | Ti | S | P | Ni |
25ХГТ | 0,250 | 0,270 | 1,000 | 1,150 | 0,060 | 0,015 | 0,025 | 0,200 |
Содержание железа в прокате, % (масс.):
Количество получаемого проката, кг/т Fe проката:
Количество слябов МНЛЗ, кг/т Fe проката:
,
где 15 – количество обрези прокатного производства (табл. П 2.1);
5 – количество окалины прокатного производства (табл. П 2.1);
10 – количество замасленной окалины прокатного производства (табл. П 2.1);
0,1 – количество неуловленной пыли ПЦ (табл. П 2.1);
0,567 – массовая доля железа в окалине и шламах прокатного производства (табл. П 2.1);
14 – содержание масел в шламах прокатного производства (см. табл. П 2.1).
|
|
Расчет количества жидкой стали ККЦ и необходимого для ее производства первичного металла и лома «со стороны»
Расчет количества жидкой стали для МНЛЗ
кг/т Fe проката,
где 68 – количество обрези МНЛЗ (табл. П 2.2);
5,1 – количество окалины МНЛЗ (табл. П 2.2);
15 – количество шламов МНЛЗ (табл. П 2.2);
0,844 – массовая доля железа в окалине и шламах МНЛЗ (табл. П 2.2).
На основании заданного соотношения «лом/чугун» в ККЦ (0,38 – табл. П 3.2), а также по данным химических составов чугуна и лома рассчитывается средний состав металла до продувки, после чего, исходя из допущения о том, что углерод окисляется до значения, несколько ниже марочного содержания, кремний – до «следов», марганец – на 75 %, хром – на 65 % относительно исходного содержания, рассчитывается состав металла после продувки (табл. 4.10).
Таблица 4.10
Содержание примесей в шихтовых материалах и металле на различных стадиях кислородно-конвертерной плавки, % масс.
Материал | C | Si | Mn | Cr |
Чугун (72,4 %) | 4,52 | 0,50 | 0,04 | 0,00 |
Лом (27,6 %) | 0,25 | 0,27 | 1,00 | 1,15 |
Среднее в шихте | 3,34 | 0,44 | 0,30 | 0,32 |
Осталось после продувки | 0,23 | 0,00 | 0,08 | 0,11 |
Окислилось | 3,11 | 0,44 | 0,23 | 0,21 |
|
|
Таким образом, содержание углерода в жидкой стали после продувки составляет 0,23 %, марганца – 0,08 %, хрома – 0,11 %.
Расчет количества ферросплавов
Зная химические составы ферросплавов и коэффициенты усвоения содержащихся в них элементов жидкой сталью (см. табл. 4.9 и табл. П 2.13, П 2.14), определяем количество ферросплавов для получения стали заданной марки.
Расход ферросилиция ФС 75:
кг/т Fe проката,
где 0,27 – содержание кремния в получаемой стали, % по массе;
0,0 – содержание кремния в жидкой стали после продувки, % по массе;
0,75 – массовая доля кремния в ферросплаве, доли ед.;
0,70 – коэффициент усвоения кремния.
Расход ферромарганца:
кг/т Fe проката.
Расход феррохрома:
кг/т Fe проката.
Таким образом, ферросплавы внесут железа:
кг/т Fe проката,
где 0,20 – массовая доля железа в ферросилиции (табл. 4.9), доли ед.;
0,10 – массовая доля железа в ферромарганце (табл. 4.9), доли ед.;
0,30 – массовая доля железа в феррохроме (табл. 4.9), доли ед.
Расчет расхода извести в ККЦ
На основании данных химического состава известняка и заданной доли «недопала» при обжиге (3 %) рассчитывается химический состав извести. Например, для CaO:
%,
где 53 – содержание оксида кальция в исходном известняке (табл. 4.8);
|
|
43,73 – содержание п.п.п. в известняке (табл. 4.8);
3 – доля «недопала» известняка, % по массе.
Содержание SiO2 в извести составит:
%,
где 1,4 – содержание оксида кремния в исходном известняке (табл. 4.8);
Аналогично рассчитывается содержание остальных компонентов химического состава.
Расход извести находим, исходя из заданной основности конвертерного шлака, определенного выше содержания оксидов кальция и кремния в извести, известного количества кремния (см. 4.5.2.2.1), переходящего в шлак в ходе продувки, расхода и химического состава футеровки, а также заданного количества загрязнений лома (принимая, что они состоят из SiO2 и Al2O3 – 75 и 25 % соответственно (см. П 2.3):
кг/т жидкой стали,
где 3,5 – основность конвертерного шлака (табл. П 2.3);
0,44 – количество Si, переходящее в шлак в виде SiO2 в результате окисления;
38/(1+0,38) – количество лома в шихте ККЦ (табл. П 2.3);
0,02 – доля загрязнений лома (табл. П 2.3), доли ед.;
0,75 – массовая доля SiO2 в загрязнениях лома (табл. П 2.3), доли ед.;
0,57 – доля СаО, содержащаяся в футеровке (табл. П 2.3), доли ед.;
3 – расход футеровки в ККЦ, кг/т жидкой стали (табл. П 2.3);
2,41 – содержание SiO2 в извести, % масс.
|
|
Количество известняка, необходимое для получения такого количества извести:
кг/т Fe проката,
где 3 – доля «недопала» известняка, % масс;
43,73 – содержание п.п.п. в известняке, % масс. (табл. 2.3);
54,89 – расход извести в ККЦ, кг/т жидкой стали (см. текущий раздел);
1146,5 – расход жидкой стали ККЦ, кг/т железа проката (см. 2.3.2.1).
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 736; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!