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!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!