Практична робота № 18 Тема: Вибір і розрахунок кисневої продувної фурми в дса

На прямоточному двованному сталеплавильному агрегаті максимальна інтенсивність продувки ванни киснем складає 6000 м³ /год, або

6000 / 60 = 100 м³/хв. = 100/60=1,67 м³ С.

Для розрахунку приймаємо кисневу одноярусну 6-ти соплову фурму у кількості 3 шт. на ванну.

При тиску технічного кисню на вході у сопло Р=1,2 Мпа=1200 кПа секундна витрата його обсягу складає:

,

де 101,3 - атмосферний тиск, кПа

При нормальних умовах щільність технічного кисню складає:

при умовах, що технічний кисень має у своєму складі 98% О₂ і 2% N₂.

Щільність технічного кисню при тиску 1200 кПа і температурі 27°С складає:

Приймаємо, що фурма має в 6 сопел, які розташовані у мідному наконечнику фурми під кутом 30⁰ до вертикалі і мають діаметр d_c 1мм (лист 5). Тоді площина перетину сопла складає:

Сумарна площина перетину усіх 6-ти сопел 3-х фурм складає:

Швидкість кисню на вході у фурму складе:

Визначимо тиск гальмування, яке дорівнює сумі статичного і динамічного тиску струменю

Визначаємо критичний тиск за формулою:

де 0,527 - відношення критичного тиску до тиску гальмування.

Визначаємо щільність кисню при критичному тиску

де к=1,4 — показник адіабати для кисню

Визначимо критичну швидкість на зріз сопла

де φ=0,95 - коефіцієнт витрати;

k= 1,4 – показник адіабати для кисню

Критичний перетин визначаємо з умов рівняння масових витрат у будь-якому перетину сопла

Звідкіля

Визначаємо тиск кисню на вході у фурму за формулою

,

де Р - тиск кисню на вході у фурму, абм;

d - внутрішний діаметр труби для подачі кисню, мм. Приймаємо d=7,9 см.

V_год. - витрата кисню за годину, м³ /год.

Р₁ - тиск кисню на виході з фурми, абм;

λ= 0,04 - коефіцієнт тертя;

l - довжина фурми. Конструктивно приймаємо l = 5,7м

що забезпечує нормальну роботу фурми.

Практична робота 19 Тема: Розрахунок шихти та матеріального балансу конвертерної плавки з десульфурацією сталі порошковою проволокою силікокальцію.

Мета: Навчитися розраховувати шихту та матеріальний баланс конвертерної плавки з десульфурацією сталі порошковою проволокою силікокальцію.

Вихідні дані: сталь марки 09Г2С, ГОСТ 19281-89.

Плавка проводиться у кисневому конвертері садкою 250т. з комбінованою продувкою, розкисленням, легуванням і десульфурацією на устрою ківш-піч.

Таблиця 1. Хімічний склад чавуну, скрапу, металу в конці продувки киснем зверху, після комбінованої продувки перед розкисленням у ковші і готової сталі.

Найменування матеріалів	С	Si	Mn	S	P	Ni	Сu	Cr	As
Чавун 73%	4,200	0,450	0,450	0,012	0,038	сл.	сл.	сл.	сл.
Скрап 27%	0,300	0,300	0,250	0,020	0,025	сл.	сл.	сл.	сл.
Метал перед комбіно-ваною продувкою	0,090	сліди	0,153	0,012	0,009	сл.	сл.	сл.	сл.
Метал після продувки аргоном перед розкис-ленням у ковші	0,040	ссліди	0,040	0,007	0,009	сл.	сл.	сл.	сл.
Готова сталь	н.б. 0,12	0,4-0,8	1,3-1,7	н е більше
				0,040	0,035	0,3	0,3	0,3	0,08

Таблиця 2. Хімічний склад вапна, плавикового шпату і футерівки, %.

Найменування матеріалу	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	С	CaF2	H2O	CO2
Вапно	0,50	94,0	1,00	1,50	-	-	0,50	2,50
Плавиковий шпат	4,20	2,10	­­-	0,80	-	89,4	-	3,50
Периклазовуглецева цегла	0,50	1,00	85,0	0,50	13,0	-	-	-

Витрати чавуну складають 73% від маси металевої шихти, витрати скрапу - 27 % Температура чавуну при заливці у конвертор 1345 ⁰С, температура металу на випуску з конвертера 1630 ⁰С.

Розрахунок матеріального балансу плавки до розкислення

Розрахунок плавки до розкислення ділимо на 2 напівперіоди:

1. Окислювальний напівперіод верхнім фурменим дуттям

2. Окислювально-поновлювальний напівперіод з продувкою киснем зверху і

аргоном знизу, а потім одним аргоном.

Розрахунок проводимо на 100 кг. металошихти (чавун + скрап).

Вихід сталі приймаємо рівним 90%.

Визначаємо середній хімічний склад металевої шихти по розплавленню.

Таблиця 3 Посередній склад металошихти, кг

Матеріали	C	Si	Mn	S	P
Чавун вносить, 73%	3,066	0,329	0,329	0,0088	0,0277
Скрап вносить, 27%	0,081	0,0575	0,080	0,0054	0,0068
Посередній склад	3,161	0,634	0,542	0,0142	0,0345