Расчет шихты доменной печи - Контрольная работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» Кафедра металлургии железа и сплавовРасчет доменной шихты позволяет установить необходимое соотношение шихтовых материалов для получения чугуна заданного качества при указанных сырьевых условиях.Доменная шихта состоит из трех основных частей: железорудный материал (ЖРМ), состоящий обычно из агломерата и окатышей, флюс и твердое топливо. Тип и химический состав железорудных материалов, флюсов и топлива, используемых в расчете, определяются заданием на выполнение работы. В случае использования нескольких железорудных материалов, нескольких флюсов и топлива для удобства ведения расчета вначале находят их средний (средневзвешенный) состав, сводя шихту к трем основным компонентам. В случае отсутствия данных о содержании FES2 в материале содержание Fe2O3 определяют по формуле: Fe2O3 = (Feобщ - FEO· 56 / 72) · 160 / 112 В связи с этим в таблице химического состава материалов отдельным столбцом целесообразно выделить неучтенные оксиды (ХО), содержание которых определяется следующим образом: ХО = 100 - ?Y, где ?Y - сумма всех оксидов, указанных в таблице химического состава материала, %.Количество (расход на 1 тонну чугуна) каждого из компонентов шихты (железорудный материал - агломерат или смесь агломерата и окатышей (Р), флюс-известняк (Ф) и кокс (К)) находят решением системы балансовых уравнений: 1. В состав чугуна наряду с железом входят кремний, углерод, сера, марганец, фосфор и другие примеси. Доля примесей, вносимых в чугун флюсом (известняком) и коксом незначительна. В связи с этим содержание железа в чугуне с достаточной точностью можно определить по формуле: Feч = 100 - [Si]-[C]-[S] - [Mn] - [P], где [Si], [C], [S], [Mn], [P] - содержание кремния, углерода, серы, марганца и фосфора в чугуне соответственно, %. Учитывая известное по химическому анализу соотношение содержания марганца, фосфора и железа в ЖРМ имеем: Feч = ?FE• Fep• (100 - [Si]-[C]-[S]) / (?FE• Fep ?MN• Mnp ?P•Pр), Mnp, Pp - содержание марганца и фосфора в ЖРМ, %;Расчет позволяет определить состав получаемого чугуна, выход, состав и свойства шлака и сделать вывод о возможности выплавки чугуна заданного качества из указанных железорудных материалов.Их количество в шлаке рассчитывается по формуле: Мх = 0,01• (Р•Хр Ф•Хф 0,01•К•А•Хз.к), Где Мх - количество CAO (MGO, Al2O3), переходящего в шлак, кг/ т чугуна; Поэтому его масса в шлаке составляет: MSIO2 = 0,01• (Р•SIO2р Ф• SIO2ф 0,01•К•А• SIO2з.к) - 21,4•[Si] , где MSIO2 - количество SIO2, переходящего в шлак, кг/ т чугуна; Масса оксидов железа, марганца (ванадия и хрома в случае их наличия в шихте) в шлаке определяется их количеством, вносимым в печь с шихтой, и степенью перехода в шлак: MFEO = 0,01• (Р•Fep Ф• Feф 0,01•К•А• Feз.к) • (1 - ?FE) • (56 16) / 56 Для определения массы серы, переходящей в шлак, необходимо рассчитать ее приход с шихтовыми материалами и вычесть из него массу серы, улетучивающейся с колошниковым газом и переходящей в чугун. Масса серы, поступающей в печь с шихтой и распределяющейся между чугуном и шлаком (Ms, кг/т чугуна) равна: Ms = 0,01• (Р•Sp Ф•Sф К•Sk)•(1-?s), Где Sp, Sф, Sk - содержание серы в ЖРМ, флюсе и коксе соответственно, %. ?s - степень улетучивания серы, д. ед.Содержание железа в чугуне определено ранее по уравнению 2.5, кг/т чугуна Содержание кремния соответствует принятому в расчете: MSI= 10•[Si], кг/т чугуна. Содержание серы в чугуне рассчитано по уравнению 2.17, кг/ т чугуна. Содержание марганца в чугуне определяется по формуле: MMN = 0,01• (Р•Mnp Ф• Mnф 0,01•К•А• Mnз.к) • ?MN, кг/т чугуна.Рассчитать потребность в агломерате, известняке и коксе для выплавки чугуна марки П2; определить количество и состав шлака. Химический состав материалов приведен в таблице ниже.Определяем содержание железа в чугуне Рассчитываем расход коксаОпределяем приход оксидов компонентов шихты в шлак (кг/т чугуна) Рассчитываем массу серы, поступающей в печь с шихтой и распределяющейся между чугуном и шлаком (Ms, кг/т чугуна): Ms = 0,01• (1452,29•0,045 97,33•0,052 358,543•0,42)•(1-0,05) =2,1. Принимаем содержание серы в чугуне 0,03 % или 0,3 кг/т чугуна.Содержание железа в чугуне определено ранее по уравнению и составляет 949,5 кг/т чугуна Рассчитываем содержание марганца и фосфора в чугуне Содержание кремния соответствует принятому в расчете: Si= 10•[Si] = 10•5= 5 кг/т чугуна При основности шлака 1,20 и содержании кремния в чугуне 0,5% величина коэффициента распределения серы в соответствии с рис.1 составляет Ls= 34Расчетный состав чугуна соответствует заданной марке П2, относится к 1 группе по содержанию марганца, А классу по содержанию фосфора и 2 категории по содержанию серы.

Оглавление

1. Цель и задачи домашней работы

2. Теоретические сведения

2.1 Подготовка исходных данных для расчета

2.2 Расчет состава доменной шихты

2.3 Расчет состава продуктов плавки

2.4 Расчет состава чугуна

3. Основная часть

3.1 Расчет состава шихты

3.2 Расчет состава доменного шлака

3.3 Расчет состава чугуна

Вывод

1. Цель и задачи домашней работы