Выплавка стали марки 65Г в 500 мартеновской печи скрап-рудным процессом с интенсификацией процесса кислородом

Общее количество окислившегося железа:

1,0420 + 0,1657 = 1,2078 кг

Общий расход кислорода     4,4483 + 0,0473 = 4,4956 кг

Определение выхода металла на 100 кг металлошихты

Количество  испарившегося железа  4*22,4*0,270/32 = 0,756 кг

20

Потери  железа в корольках с первичным  шлаком:

Fe _п.шл = 3,093 * 15 / 100 = 0,4639 кг

Потери  железа в корольках с шлаком доводки:

Fe _{шл д} = 3,6214 * 6 / 100 = 0,217 кг

Потери  железа в корольках с конечным шлаком:

Fe _к.шл = 7,7207 * 3 / 100 = 0,232 кг

Выход металла:

М_мет = 58,9836 + 37,8820 - 3,3501 - 1,2078 - 0,756 - 0,4639- 0,2173-0,232=90,6389 кг

Определение количества газов, выделяющихся из мартеновской ванны, приведено в табл. 2.16.

Таблица 2.16 - Определение количества газов, выделяющихся из мартеновской ванны, кг.

Внесенно	СО	СО2	Н2О	Всего, кг
Металлической шихтой	4,7549	0,8302		5,5852
Мусором лома			0,1008	0,1008
Сырым доломитом		0,4100	0,0180	0,4280
Известняком		1,7028		1,7028
Известью		0,1139	0,0178	0,1316
Бокситом			0,0122	0,0122
Итого, кг:	4,7549	3,0569	0,1488	7,9606
%	59,7311	38,4002	1,8687	100,0000

 

Материальный  баланс плавки перед раскислением (на 100 кг металлошихты) приведен в табл. 2.17.

Таблица 2.17 - Материальный баланс плавки перед  раскислением (на 100 кг металлошихты), кг

21

Приход	кг	Расход	кг
Чугун жидкий	59,7000	Металл	90,6389
Лом	40,3000	Шлак первичный скачаный	3,0928
Известняк в завалку	4,0000	Шлак доводки скачаный	3,6214
Известь в завалку и доводку	3,5579	Шлак конечный	7,7207
Доломит сырой	1,0000	Газы	7,9606
Доломит обожженный	0,8000	Железо в дым	0,7560
Боксит	0,2037	Железо в корольках	0,9128
Материал пода	0,1000
Материал свода	0,0500
Конечный шлак	0,5000
Кислород	4,4956
Итого:	114,7072	Итого:	114,7033

 

Невязка:0,0035

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

3 расчет раскисления стали МАРКИ 65Г

 

Исходные данные

Химический  состав металла перед раскислением приведен в табл. 3.1.

Таблица 3.1 – Химический состав металла перед раскислением, %

 

[C] п.р.	[Si] п.р.	[Mn] п.р.	[P] п.р.	[S] п.р.
0,63	0	0,184	0,0116	0,0179

 

Целевой химический состав стали марки 65Г приведен в табл. 3.2.

Таблица 3.2 – Химический состав готовой стали, %

Марка стали
65Г	0,66	0,27	1,05	0,035	0,035

 

М_Ме = 90,639 кг/100 кг металлошихты.

Содержание  алюминия в готовой стали принимаем  равным 0,02 %.

Расчет /3/

 

Раскисление стали марки 65Г 17%-м ферросилицием и алюминием.

Химический  состав раскислителей приведен в таблице 3.3

Таблица 3.3 – Химический состав раскислителей, %

 

Тип раск.	Марка	С	Si	Mn	P	S	Al	Fe	Проч.
SiMn	CMн17	1,70	17,00	65,00	0,10	0,03	–	16,17	–
Al	Втор.						97,00		3,00

 

23

Принимаем угар элементов:

 

Y_С = 15 %;           Y_Si = 25 %;          Y_Mn = 20 %;      Y_Al = 50 %.

 

Определение расхода силикомарганца

 

 

Определение прироста массы металла после  присадки силикомарганца

 

Определение массы силикомарганца, перешедшего в шлак и газовую фазу

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

Определение расхода алюминия

 

 

Определение прироста массы металла после  присадки алюминия

 

 

Определение массы алюминия, перешедшего в  шлак

 

 

Определение массы металла после присадки силикомарганца, ферросилиция и алюминия

 

 

 

 

 

 

25

 

Определение массы ферросплавов и алюминия, перешедших в шлак и газовую фазу

 

Проверка  химического состава готовой  стали

 

 

26

 

Химический  состав полученной стали приведен в  таблице 3.5

 

Таблица 3.5 –  Химический состав полученной стали, %

Сг.с.	Siг.с.	Mnг.с.	Pг.с.	Sг.с.
0,65	0,21	1,04	0,013	0,018

 

Материальный баланс мартеновской плавки на 100 кг металлошихты приведен в таблице 3.6.

Таблица 3.6 –  Материальный баланс мартеновской плавки на 100 кг металлошихты, кг

 

Приход	кг	Расход	кг
Чугун жидкий	59,7000	Металл	91,9036
Лом	40,3000	Шлак первичный скачаный	3,0928
Известняк в завалку	4,0000	Шлак доводки скачаный	3,6214
Известь в завалку и доводку	3,5579	Шлак конечный	8,0034
Доломит сырой	1,0000	Газы	7,9606
Доломит обожженный	0,8000	Железо в дым	0,7560
Боксит	0,2037	Железо в корольках	0,9128
Материал пода	0,1000
Материал свода	0,0500
Конечный шлак	0,5000
Кислород	4,4956
Силикомарганец	1,5095
Алюминий	0,0379
Итого:	116,2546	Итого:	116,2506

 

Невязка: 0,004

 

Материальный  баланс мартеновской плавки на 1 т стали  приведен в табл. 3.7

27

Таблица 3.7 – Материальный баланс мартеновской плавки 1 т стали, кг

 

Приход	кг	Расход	кг
Чугун жидкий	649,5935	Металл	1000,0000
Лом	438,5028	Шлак первичный скачаный	33,6522
Известняк в завалку	43,5239	Шлак доводки скачаный	39,4048
Известь в завалку и доводку	38,7133	Шлак конечный	87,0842
Доломит сырой	10,8810	Газы	86,6189
Доломит обожженный	8,7048	Железо в дым	8,2260
Боксит	2,2166	Железо в корольках	9,9324
Материал пода	1,0881
Материал свода	0,5440
Конечный шлак	5,4405
Кислород	48,9169
Силикомарганец	16,4243
Алюминий	0,4123
Итого:	1264,9620	Итого:	1264,9185

 

Невязка: 0,0435

 

Материальный  баланс мартеновской плавки на всю  плавку приведен в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Материальный баланс мартеновской плавки на всю плавку, т

Приход	кг	Расход	кг
Чугун жидкий	324,7968	Металл	500,0000
Лом	219,2514	Шлак первичный скачаный	16,8261
Известняк в завалку	21,7619	Шлак доводки скачаный	19,7024
Известь в завалку и доводку	19,3567	Шлак конечный	43,5421
Доломит сырой	5,4405	Газы	43,3095
Доломит обожженный	4,3524	Железо в дым	4,1130
Боксит	1,1083	Железо в корольках	4,9662
Материал пода	0,5440
Материал свода	0,2720
Конечный шлак	2,7202
Кислород	24,4585
Силикомарганец	8,2122
Алюминий	0,2061
Итого:	632,4810	Итого:	632,4593

 

Невязка: 0,0217

 

28

4 Расчет сводовой кислородной фурмы (СКФ)

 

Эффективность использования кислорода для  продувки мартеновской ванны определяют:

конструкция сводовой кислородной фурмы;

положение сводовой кислородной фурмы относительно уровня мартеновской ванны;

параметры дутья и режим продувки металла  кислородом.

 

4.1 Конструкция  сводовой кислородной фурмы

 

Сводовая кислородная фурма представляет собой конструкцию из трех концентрически расположенных цельнотянутых стальных труб диаметром 114; 89 и 45 мм. В верхней части труб расположены патрубки для соединения труб с трактами кислорода и охлаждающей воды. В нижней части СКФ имеется наконечник из чистой меди. Специальные компенсаторы обеспечивают независимое перемещение стальных труб СКФ относительно друг друга в связи с различным их нагревом и удлинением.

К параметрам, определяющим конструкцию наконечника  СКФ относят:

– организацию  охлаждения наконечника;

– число  сопел;

– диаметр  сопел;

– угол наклона сопел относительно оси  СКФ.

Охлаждается СКФ технической водой. Расход воды 30–45 м³/час, Р= 5–8 атм, V = 3,4 –5,2 м/с. Максимально допустимый нагрев воды не более 10⁰С. Соединяют медную головку и стальные трубы СКФ обычно на резьбе с последующей сваркой.

29

Головки СКФ имеют от 3 до 8 сопел (чаще 6) в виде цилиндрических каналов диам. 10–18 мм. Располагают сопла симметрично относительной оси СКФ под углом к оси 20–30 град.

Расход кислорода через одну СКФ может достигать 3000 м³/час, рекомендуемая чистота кислорода -  не менее 95 %.

 

4.2 Определение  расхода кислорода через одну  СКФ

 

В соответствии с заданием, удельная интенсивность  продувки ванны кислородом составляет 8 куб. м/(т*час).

Длительность  плавки составляет 9,0 часов. При длительности продувки мартеновской плавки 50 % от длительности плавки расход технического кислорода составит:

 

Суммарный часовой  расход кислорода:

Устанавливаем две СКФ с расходом кислорода 2000 м³/час каждая.

 

4.3 Определение  параметров наконечника СКФ

Исходные  данные:

– max расход кислорода 2000 м³/час;

– число  цилиндрических сопел n=6 шт.;

– температура  кислорода перед соплами СКФ  Т=300 ⁰С;

– давление  кислорода перед соплами СКФ  Р_О2: 0,6 Мпа;

– чистота  технического кислорода 95 %.