Тема: Розкислення спокійної сталі на устрою ківш-піч

Мета: Набуття навиків розрахунку розкислення сталі в ковші-печі.

Теоретична частина

На випуску плавки з конвертера повинен повністю відсікатись окислений брудний шлак.

Потрібно також на поверхню металу навести новий шлак для укриття металу від проникнення шкідливих газів з повітря, втрати температури випроміненням, захисту футерівки сталь-ковша від агресивної дії кремнезему при окисленні кремнію, сприй-няття неметалевих включень з металу при його продувці аргоном знизу.

Покривний шлак повинен бути високоосновний, що важливо для збереження основної футерівки ковша-печі.

Для покривного шлаку використовується суміш вапна з плавиковим шпатом у співвідношенні 5: 1 у загальній кількості 3,0т/ківш, або

1,200 кг/100кг металу згідно розрахунку.

Такий шлак при продувці аргоном дозволяє вилучити 15% сірки з металу без використання заходів з десульфурації, сприймає у себе шлакові частини з металу.

При розрахунку потрібно прорахувати втрати металу з новим шлаком 0,5% від маси шлаку з врахуванням повної ваги

1,200 + сума оксидів з розкислювачів і легуючих.

Практична частина

Приклад розрахунку:

умови: сталь марки А572-50.

сталь - ківш 250т.

Хімічний склад марки стали 15сп (ГОСТ 1050-88) %:

С = 0,14 - 0,20

Mn = 0,85-1,25

Si = 0,15-0,40

S = н.б. 0,050

Р = н.б.0,040

Температура випуску плавки 1610^оС

На випуску з печі сталь А572-50 має такий хімічний склад, %:

C = 0,140 (по нижній межі)

Mn = 0,174 (згідно логарифму при температурі 1615^оС, (див. табл. ТІ).

Si = 0,00 (сліди)

S = 0,030 (половина від вмісту у металошихті)

Р = 0,018 (відповідно коефіцієнту розподілу 2: 125)

Розрахунок розкислення виконує плавильний майстер, керуючись Технологічною інструкцією з виплавки сталі.

Спокійна сталь розкислюється феромарганцем, феросиліцієм і алюмінієм.

Розрахунок розкислення

Розрахункова формула:

Мр = а: (в * с),

де: Мр - маса розкислювача, кг,

а - скільки потрібно внести хімічного елемента у метал, %,

в - % вмісту цього елемента у розкислювачі,

с - засвоєння цього елементу металом (1 - % угару),

 

Розрахуємо кількість феромарганцю:

У сталі повинно бути марганцю по середньому вмісту, %:

(0,850 + 1,250): 2 = 1,05

Тоді бракує марганцю (на 100 кг металу), кг:

1,05 – 0,174 = 0,876

Визначаємо, що при розкисленні цієї марки сталі марганець окислюється на 10 %,кремній на 22 % (див. табл. угару ТІ)

Тоді засвоєння металом марганцю складе:
с = 1 – 0,10 = 0,90

Витрати феромарганцю складуть, кг:

М_{F еMn} = 0,876: (0,78 * 0,90) = 1,247

У перерахуванні на вихід сталі треба знизити витрати на 8 – 10 %, приймемо 10 %:

М_{F еMn} = 1,247 * 0,90 = 1,12

Приймемо, що кремній з феромарганцю окислиться на 22 %, і у метал перейде 78 %

Переходить у метал кремнію з феромарганцю, кг:

1,1 2* 0,010 * 0,78 = 0,0087

Утвориться шлаку від окислення елементів з феромарганцю, кг:

SіО₂ 1,12 * 0,010 * 0,22 * 60: 28 = 0,005

MnО 1,12 * 0,780 * 0,10 * 71: 55 = 0,113

Всього: = 0,118

У сталі повинно бути кремнію по середньому вмісту, %:

(0,15 + 0,40): 2 = 0,275

Тепер недостатньо кремнію, кг:

0,275 - 0,0087 = 0,2663

Розрахуємо кількість феросиліцію з угаром кремнію 22 %, кг:

М_FеSі = 0,2663: (0,45 * 0,78) = 0,7586

У перерахуванні на вихід сталі треба знизити витрати феросиліцію на 10 %:

М_{F еSі} = 0,7586 * 0,90 = 0,683

Утвориться шлаку від окислення елементів з феросиліцію, кг:

SіО₂ 0,683 * 0,450 * 0,22 *60: 28 = 0,145

MnО 0,683* 0,006 * 0,10 * 71: 55 = 0,0005

Всього: = 0,146

Алюміній АВ 87 вводимо згідно нормам ТІ: 1,0 кг/т., або 0,100 кг/100кг.

Утвориться шлаку від окислення алюмінію на 75 %, кг:

Al₂О₃ 0,100 * 0,87 * 0,75 * 102: 54 = 0,123

Перейде в шлак сірки 15 % від вмісту його в металі (з урахуванням внеску), кг:

(0,020 + 1,12 * 0,0003 + 0,683 * 0,0005) * 15: 100 = 0,0031

Кількість шлаку складе після його наведення і розкислення сталі, кг:

1,200 + 0,118 + 0,146 + 0,123 + 0,0031 = 1,5901

Втрати металу складають 0,5 % від маси шлаку, кг:

1,5901 * 0,5: 100 = 0,0079

Вміст сірки у металі знизиться, кг:

0,030 – 0,003 = 0,027

При продувці аргоном знизу продукти розкислення і сульфіди виносяться у шлак.

Маса нового шлаку збільшиться, кг:

1,5901 + 0,0079 = 1,598

Небезпечні і шкідливі фактори на ділянці устрою ківш-піч (розробіть самостійно).