Средневзвешенный состав рудной смеси
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра металлургии черных металлов
КУРСОВАЯ РАБОТА
по учебной дисциплине: Металлургия черных металлов
Тема: «Расчет параметров выплавки передельного чугуна и технологии производства качественной стали в кислородном конвертере»
Выполнил:
студент гр. МЦМ-16
______ _______ Смаилов Н.Д.
(дата) (подпись)
Руководитель:
к.т.н., доцент Ганзер Л.А.
________ _________ __________
(оценка) (дата) (подпись)
Новокузнецк
|
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра металлургии черных металлов
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
_______________ С.В.Фейлер
«____» _____________ 2018 г.
ЗАДАНИЕ
На курсовую работу
по дисциплине «Металлургия черных металлов»
обучающемуся Смаилову Нуржану
группы МЦМ-16
Тема курсовой работы: Расчет параметров выплавки передельного чугуна и технологии производства качественной стали в кислородном конвертере.
Срок сдачи законченной работы 21 мая 2018г.
Исходные условия и данные к работе:
|
|
1. Чугун: марка – 2, группа –II , класс – B, категория – III.
2. Расход материалов: кокс – 500 кг/т, железная руда – 40 %, агломерат – 35 %, окатыши – 25 %. Металлодобавки – 30 кг/т.
3. Влажность дутья – 45 г/м3.
4. Марка стали – 09Г2Д.
5. Доля чугуна – 78 %.
6. Химический состав металлического лома, %: C – 0,30; Mn –0,60; Si – 0,55; P – 0,030 %; S –0,035%.
Руководитель работы _______________ Л.А. Ганзер
(подпись)
Задание к исполнению принял ______________ «____» ________ 20____ г.
(подпись)
Содержание
1 Расчёт шихты доменной плавки. 3
1.1 Исходные данные. 3
1.2 Средневзвешенный состав рудной смеси. 3
1.3 Предварительный расчет состава чугуна и основности шлака. 3
1.4 Определение расхода материалов. 3
1.5 Определение состава чугуна и шлака. 3
2 Расчет материального баланса доменной плавки. 3
2.1 Исходные данные. 3
2.2 Определение количества газа на 1 кг чугуна. 3
2.3 Определение количества дутья. 3
3 Элементы расчета материального баланса конвертерной плавки. 3
3.1 Исходные данные. 3
3.2 Определение среднего состава шихты.. 3
3.3 Определение угара химических элементов шихты.. 3
3.4 Расчет расхода кислорода на окисление примесей. 3
3.5 Расчет количества и состава конвертерного шлака. 3
|
|
3.6 Расчет выхода жидкой стали. 3
3.7 Общий расход кислорода на плавку. 3
3.8 Расчет количества и состава газов. 3
3.9 Материальный баланс плавки до раскисления. 3
4 Раскисление и легирование стали. 3
5 Тепловой баланс плавки. 3
5.1 Приход тепла. 3
5.2 Расход тепла. 3
Список литературы.. 3
Введение
Общая схема современной металлургии, которая включает в себя технологические этапы подготовки шихтовых материалов, производства чугуна, выплавки стали в кислородных конвертерах или в электродуговых печах, выпуска и доводки стали в ковше (коррекция химического состава и температуры стали), а также разливку на машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) или в слитки, в обобщенном виде представляет собой технологический цикл нагрева исходных шихтовых и дополнительных материалов и последующего охлаждения конечной заготовки.
Кислородно-конвертерный процесс занимает первое место в мировой практике производства стали благодаря высоким технико-экономическим показателям и представляет собой сочетание технологий выплавки, внепечной обработки и непрерывной разливки.
Преимущества кислородно-конвертерного способа производства стали: более высокая производительность одного работающего агрегата; экологическая чистота; простота управления; низкие удельные капиталовложения, мощность производства высококачественной стали широкого сортамента из чугуна различного химического состава; переработка относительно большого количества металлолома. Все это обеспечило его быстрое распространение в мире.
|
|
Сочетание конвертеров с установками непрерывной разливки стали позволяет снизить расход металла на прокат на 14-15%, повысить производительность труда на 5-15%, уменьшить затраты условного топлива на 60-70 кг/т заготовок.
В будущем намечается широко внедрять микролегирование стали для повышения служебных характеристик металла, в частности, прочностных свойств, пластичности и штампуемости.
В курсовой работе выполнен расчет параметров выплавки передельного чугуна, который является сырьем для производства качественной стали в кислородном конвертере, а также материальный и тепловой баланс конвертерной плавки.
Расчёт шихты доменной плавки
Исходные данные
Выполнить элементы расчета шихты и материального баланса доменной плавки согласно индивидуальному заданию.
Расчет шихты проводится на 1 т чугуна. Для примерного расчета шихты принят передельный чугун марки П1, группы 1, класса А, категории II, состав чугуна представлен в таблице 1.
|
|
Таблица 1 – Химический состав чугуна
Марка чугуна | Si, % | Mn, % | Р, % (не более) | S, % (не более) | |
Группа | Класс | Категория | |||
II | В | III | |||
П2 | 0,5- 0,9 | <0,5 | 0,1 | 0,01 | |
Таблица 2 – Состав материалов доменной плавки
Материал | Содержание, % | |||||||
Fe | MnО | SO3 | P2O5 | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | |
Железная руда | 47,5 | 0,85 | 0,1 | 0,2 | 12,3 | 4,3 | 7,4 | 5,1 |
Агломерат | 53,5 | 0,32 | 0,09 | 0,07 | 14,8 | 2,5 | 6,24 | 0,92 |
Окатыши | 62,1 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 4,2 | 1,1 | 4,8 | 0,8 |
Металлодобавки | 84 | 0,15 | - | - | 1,72 | - | - | - |
Известняк | 0,4 | - | - | 0,08 | 1,7 | 0,2 | 54,3 | 0,4 |
Зола кокса | 8,7 | - | - | 0,35 | 49,1 | 27 | 6,9 | 1,7 |
Расход влажного кокса — 470 кг/т чугуна.
В железорудной смеси содержится: 25% железной руды, 50% - агломерата, 25% - окатышей.
Состав материалов доменной плавки представлен в таблице 2.
Состав кокса и летучих представлен в таблице 3.
Таблица 3 – Состав кокса и летучих
Содержание, % | ||||
Состав кокса | ||||
Зола (А) | Сера (S) | Летучие | Углерод (С) | Влага (W) |
11,5 | 0,51 | 1,99 | 86 | 2,7 |
Состав летучих кокса | ||||
СО2 | СО | СН4 | N2 | |
30 | 34 | 2 | 34 |
Средневзвешенный состав рудной смеси
Средневзвешенное содержание в рудной смеси определяется по уравнению:
где Эi – содержание элементов и оксидов в компонентах смеси;
аэ – доля компонентов смеси.
В рудной смеси содержится:
Fe = 47,50∙0,4 + 53,50∙0,35 + 62,10∙0,25 = 53,25 %;
MnO = 0,85∙0,4 + 0,32∙0,35 + 0,05∙0,25 = 0,465 %;
Mn=
SO3 = 0,10∙0,25 + 0,09∙0,50 + 0,07∙0,25 = 0,09%;
S=
P2O5 = 0,20∙0,25 + 0,07∙0,50 + 0,08∙0,25 = 0,105%;
P=
SiO2 = 12,30∙0,25 + 14,80∙0,50 + 4,20∙0,25 = 11,53%;
Al2O3 = 4,30∙0,25 + 2,50∙0,50 + 1,10∙0,25 = 2,60%;
CaO = 7,40∙0,25 + 6,24∙0,50 + 4,80∙0,25 = 6,17%;
MgO = 5,10∙0,25 + 0,92∙0,50 + 0,80∙0,25 = 1,94%,
Принимаем ориентировочно содержание железа в чугуне 94%, что составляет 940 кг/т чугуна. Тогда рудная часть должна внести железа:
940 - (20∙84,0 + 52,59∙8,7) /100 = 918,62 кг ,
где 84,0 и 8,7 – содержание железа соответственно в металлодобавках и золе кокса, %:
20 – расход металлодобавок, кг/т;
Количество золы, вносимой коксом:
52,59=К∙(1-0,01W)∙Aс/100=470(1-0,01∙2,7)∙11,5/100 кг/т.
Ориентировочный расход рудной смеси:
918,62∙100/54,15=1696,44 кг.
Количество марганца и фосфора, вносимых железорудной смесью, металлодобавками и золой кокса, определяется по известным расходам этих материалов и содержанию элементов в них.
Вносится марганца
= 5,108 кг,
фосфора
= 0,858 кг.
Коэффициенты перехода марганца и фосфора в чугун принимаются равными 0,6 и 1,0 соответственно, тогда ориентировочно в чугуне будет содержаться:
марганца 5,108∙0,6∙100/1000=0,306%;
фосфора 0,858∙1,0∙100/1000=0,086%,
Основность, т.е. отношение CaO/SiO2 в железорудной смеси, равна:
Успешное ведение доменной плавки по получению кондиционного по сере чугуна возможно при В=0,9….1,35.
Следовательно, плавка должна вестись при использовании флюса - известняка, вносящего дополнительное количество извести.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 629; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!