Технология плавки, расчет ее материального и теплового баланса. Режим дутья в кислородном конверторе. Раскисление стали присадками ферромарганца и ферросилиция. Расход раскислителей. Выход стали после легирования феррохромом. Параметры шлакового режима.
Аннотация к работе
Первые опыты по продувке сверху были проведены в 1933 г. инженером Мозговым Н.И., затем велись обширные исследования по разработке и освоению технологии нового процесса. В промышленном масштабе процесс был впервые осуществлен в 1952-53 годах в Австрии. За короткий срок кислородно-конверторный процесс получил широкое распространение во всех странах. Кислородно-конверторный процесс обладает рядом преимуществ по сравнению с мартеновским и электросталеплавильным. За рубежом кислородно-конверторный процесс получил название LD-процесс.Определяем средний состав шихты при условии передела заданного количества чугуна и скрапа в шихте и количество примесей, окислившихся к концу продувки металла: Таблица 3 Расход кислорода на окисление примесей составит при окислении 10% углерода до СО2 и 90% углерода до СО: Таблица 5 Тогда масса оксидов шлака без FEO и Fe2O3 составит 83% ,а масса шлака без оксидов железа будет 10,196кг (таблица 3). Перед раскислением в металле содержится (с учетом выхода стали - 0,9), кг углерода-0,369 серы-0,018 марганца-0,112 фосфора-0,018 , кг, где а - требующееся для ввода в металл количество марганца, равное среднему значению в заданной марке стали, минус остаточное содержание марганца в металле перед раскислением. в - содержание марганца в 1кг ферромарганца, кг; с - коэффициент усвоения марганца в металле (в данном случае 1,0-,025 =0,75) , Это количество ферромарганца содержит, кг: C 0,843•0,01=0,0084Конвертер наклоняют относительно вертикальной оси на угол 45°-чтобы куски лома скользили по футеровке не разрушая ее ; и в него через горловину загружают металлический лом в количестве 25% от общего количества металлошихты. После загрузки лома в конвертер заливают жидкий чугун из чугуновозных ковшей с температурой 1400°С в количестве 75% от общего количества металлошихты , затем конвертер ставят в вертикальное положение, опускают кислородную фурму и начинают продувку кислородом . Одновременно с началом продувки на первой минуте , а иногда и на металлический лом перед заливкой чугуна по специальному желобу загружают основную часть извести (40-60% от общего расхода ).Остальную часть сыпучих материалов загружают в конвертер в течении продувки одной или несколькими порциями через 5-7 минут после начала продувки . По окончании продувки фурму поднимают, а конвертер поворачивают горловиной к рабочей площадке для осуществления замеры температуры металла термопарой ,погружения и отбора проб металла и шлака . Металл выпускается через летку (сталевыпускное отверстие ) в ковш, где происходит раскисление :сначала ферромарганцем в количестве 0,843кг на 100кг металла, затем ферросилицием в количестве 0,5934 кг на 100кг металла.
План
Содержание
Введение
Исходные данные
1. Расчет материального баланса плавки
2. Расчет раскисления и легирования
3.1 Расчет раскисления стали
3.2 Расчет легирования стали
4. Расчет теплового баланса плавки
5. Технология плавки
6. Шлаковый режим
Список использованной литературы
Введение
Кислородно-конверторный процесс - это выплавка стали из жидкого чугуна с добавкой металлолома в агрегате с основной футеровкой и продувкой технически чистым кислородом сверху через водоохлаждаемую фурму.
Первые опыты по продувке сверху были проведены в 1933 г. инженером Мозговым Н.И., затем велись обширные исследования по разработке и освоению технологии нового процесса.
В промышленном масштабе процесс был впервые осуществлен в 1952-53 годах в Австрии. За короткий срок кислородно-конверторный процесс получил широкое распространение во всех странах. Если в 1940 году доля кислородно-конверторной стали, составляла лишь 4% мирового производства, то в 1970 г. - 40,9 %,в 1980 -около 65%. В СССР этот процесс начал функционировать с 1956 года.
Кислородно-конверторный процесс обладает рядом преимуществ по сравнению с мартеновским и электросталеплавильным. Основные из них следующие: 1 более высокая производительность одного работающего сталеплавильного агрегата (часовая производительность мартеновских и электродуговых печей не превышает 100 т/ч, а у конверторов достигает 400-800 т/ч ) ;
2 более низкие капитальные затраты, что объясняется простотой устройства конвертора ;
3 меньшие расходы по переделу, в число которых входит стоимость электроэнергии, топлива, огнеупоров, сменного оборудования, зарплаты и др.;
4 процесс более удобен для автоматизации управления ходом плавки;
5 благодаря четкому ритму выпуска плавок работа конверторов легко сочетается с непрерывной разливкой.
Кроме того, по сравнению с мартеновским производством конверторное характеризуется лучшими условиями труда и меньшим загрязнением окружающей природной среды.
Благодаря продувке чистым кислородом сталь содержит 0,002-0,005% азота, т.е. не больше, чем мартеновская. Тепла , которое выделяется при окислении составляющих чугуна ,с избытком хватает для нагрева стали до температуры выпуска. Имеющийся всегда избыток тепла позволяет перерабатывать в конверторе до 20-25% скрапа, что значительно снижает себестоимость стали.
За рубежом кислородно-конверторный процесс получил название LD-процесс.
Исходные данные
Расчет материального баланса ведется на 100 кг металлической шихты (чугун скрап).
В плавке применяются следующие шлакообразующие материалы (см. Таблицы 2): Таблица 1 - Состав шлакообразующих материалов, в %;
Наименование материала SIO2 CAO MGO Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 H2O CO2 CAF2
Известь 2,0 86,0 2,0 2,0 - - 2,0 6,0 -
Плавиковый шпат 3,0 3,5 - 1,0 - - - 6,0 86,5
Футеровка 5,0 2,0 70,0 3,0 8,0 12,0 - -
Таблица 2 - Химический состав стали 45ХН (ГОСТ 4543 - 71)
В расчетах рекомендуется принять: 1. Химический состав металла после продувки перед раскислением: - содержание углерода - нижнее значение заданной марки стали [С]=0.41%, так как углерод дополнительно поступает с некоторыми ферросплавами ;
- содержание марганца -25% от исходной концентрации в чугуне;
- содержание фосфора и серы по 0,025 каждого.
2. Расход футеровки -0,3% от массы садки.
3. Технический кислород содержит 99,5% О2 и 0,5% N2