Определение расхода газообразного кислорода на окисление элементов шихты

Для кислородно-конвертерного процесса основным источником кислорода для рафинирования расплава является технически чистый кислород, вдуваемый через фурму в конвертерную ванну, часть кислорода поступает из окалины металлического лома. Кислород расходуется на окисление элементов шихты, окисление железа, переходящего в шлак, и небольшая доля кислорода теряется с плавильной пылью. Баланс кислорода записывается следующим образом:

О1+О2=О3+О4+О5, где

О1 — количество газообразного кислорода, поступающего на продувку

О2 — количество кислорода, поступающего из окалины и скрапа

О3 — количество кислорода, необходимое на окисление углерода, кремния, марганца, фосфора

О4 — количество кислорода, необходимое на образование оксидов железа, переходящего в шлак

О5 — количество кислорода, поступающего в виде плавильной пыли

Количество кислорода, теряемое в виде плавильной пыли равно 0

О2 = b М2/10⁴ (16/72 (FeO)₂ + 48/160 (Fe₂O₃)₂ ) = b·M2/10⁴ (0,222·(FeO)₂ + 0,3·(Fe₂O₃)₂), где

b — количество окалины в ломе,% = 1

(FeO)₂, (Fe₂O₃)₂ — содержание оксидов железа в окалине,%.

Содержание в окалине лома (Fe2O3)= 70%

 

О3 = (М1+М2)/100 (1-h) D[С] 16/12 + (М1+М2)/100 h D[С] 32/12 + (М1+М2)/100 D[Si] 32/28 + (М1+М2)/100 D[Mn] 16/55 + (М1+М2)/100 D[P] 80/62, где

D[Эл] — количество элемента, окислившегося за продувку, %

h — доля углерода, окислившегося до СО₂

О4 = М8/100 · [0,222 · (FeO)₈  + 0,3 (Fe₂O₃)₈ ]

О₁=О₃+О₄-О₂

М6=100*О₁/{О₂}*К, где

К — коэффициент усвоения кислорода дутья ванной

{О₂} — содержание кислорода в технически чистом кислороде.

Доля углерода, окисляющаяся до CO2, h	0,1
Содержание О2 в дутье, {О2}, %	99,5
Коэффициент усвоения кислорода, k	0,98

Из баланса кислорода следует:

 

Определение выхода годной стали

Принимаю, что  - количество корольков в шлаке

М10 = 10кг/т

-потери металла с выносами и выбросами. Они составляют 0,5%

Определение количества газов

М₉ = Г₁+Г₃+Г₆

Г₁ – окисление углерода шихты;

Г₃ – разложение СО₂ извести;

Г₆ – азот и не усвоенный кислород технического кислорода.

=2

=0

=99,5

=0,5

Г₁=2,33*D[C]*1000/100*(1- )+3.67*D[C]*1000\100* =                                                                       кг/т

Г₃ =

Г₆ = 48.17/100*(1-0,98)*99,5+48, 17/100*0,5 = 1,199кг/т

М₉ = 84.836+1,215+1,199 =87,25кг/т

Итоговая таблица

Материальный баланс
Приход			Расход
	кг/т шихты	% от прихода		кг/т шихты	% от расхода
Чугун (М1)	780,00	64,8	Сталь (М7)	931.12	79,3
Лом (М2)	220,00	21,6	Шлак (М8)	85.526	12,3
Известь (М3)	60.75	7,2	Газы (М9)	87.25	7,6
Футеровка в шлак (М4)	5	0,4	Потери (М10)	10,00	0,9
Кислород (М6)	48.17	5,9
Итого:	1113.92	100%	Итого:	1113.89	100%
Невязка	0,003%

 

Анализ

Неувязка составила 0.03г/т (0,003%) – это в пределах нормы. Выход годной стали составляет 93,1%, что является достаточно высоким показателем. Также при комбинированной продувке меньше содержание оксидов железа в шлаке (вследствие лучшего перемешивания расплава). Кроме того, при комбинированной продувке меньше выносы и выбросы с пылью. А чтобы поддержать нужную основность шлака, потребуется подать больше извести, что также уменьшает выход годного. Естественно, что больший выход стали улучшает экономические показатели, также как и увеличение удельного веса металлолома.