4.4.8 Вихід рідкої сталі
Вихід рідкої сталі з урахуванням 0,20 кг вуглецю і за винятком угару елементів складає, кг:
100 - [(3,70 – 0,13) +0,64 + 0,50 · 80+ 0,058 · 0,9 + 0,047 · 0,5 +3,0] = =92,3138
4.4.9 Кількість домішок, що залишились в металі, кг:
Вуглець – 0,13
Кремній – сліди
Марганець – 0,1
Фосфор – 0,0058
Сірка – 0,0235
4.4.10 Склад металу
Таблиця 4.6 – Склад металу
С |
Si |
Mn |
P |
S |
0.1408 |
сліди |
0,1083 |
0,0062 |
0,0255 |
4.4.11 Кількість СО2 і СО, що утворюється при окисленні вуглецю металошихти. На основі практичних даних приймаємо, що 10%С, який вигорів окислюється до СО2 і 90% С до СО, тоді:
вигорить вуглецю 3,70 – 0,13 = 3,57 кг
окислиться до СО2 3,57 · 0,1 = 0,357 кг
окислиться до СО 0,357 · 44/12 = 3,213 кг
утвориться СО2 3,213 · 28/12 = 7,3899 кг
4.4.12 Кількість дуття
4.4.12.1 Потрібно кисню на окислення заліза до утворення % Fe2O3 і 1FeO, кг:
для утворення Fe2O3 :
О2Fe2O3 = (0,3389 – 0,024) · 48/160 = 0,0945 кг
для утворення FeO:
О2FeO = 1,0161 · 16/74 = 0,2195 кг
4.4.12.2 Всього потрібно кисню на окислення домішок
вуглецю до СО2 1,310 · 32/44 = 0,9563
вуглецю до СО 7,3899 · 16/28 = 4,2122
марганцю до MnO 0,516 · 16/31 = 0,2683
кремнію до SiO2 1.5171 · 32/60 = 0,3358
фосфору до Р2О5 0,1195 · 80/142 = 0,067
4.4.12.3 Всього потрібно кисню на окислення заліза і домішок, кг
0,0945 + 0,2195 + 0,9563 + 4,2122 + 0,2683 + 0,3358 + 0,067 = 6,1536
4.4.12.4 Всього потрібно технічного кисню при 95% його засвоєння:
6,1536/0,95 = 6,4775
4.4.12.5 Потрібно дуття при чистоті кисню 99,5%, кг
Vд = 6,4775/0,995 = 6,510
4.4.13 Склад і кількість газів, що відходять
4.4.13.1 отримано СО2
- від горіння вуглецю 1,310 кг
- з вапна 4,8906 · 0,066 = 0,3223 кг
- плавикового шпату 0,3 · 0,06 = 0,018 кг
Всього СО2 :
1,310 + 0,3223 +0,018 = 1,6503 кг або
1,650 · 22,4/44 = 0,8415 м3
4.4.13.2 Утворюється парів води з вологи шихти:
4,8906 · 0,019 + 0,3 · 0,005 = 0,0915 кг або
0,0915 · 22,4/18 = 0,1135 м3
4.4.13.3 Утворюється азоту з дуття:
6,1510 · 0,005 = 0,0326 кг або
0,0326 · 22,4/28 = 0,0260 м3
4.4.13.4 кількість кисню дуття, що залишився:
О2 дуття = Vдуття – N2дуття
6,510 – 0,0326 = 6,4774
Залишається незадіяного кисню:
О2незад. = О2дуття – О2Fe і домішок = 6,4774 – 6,1536 = 0,3111 або
0,3111 · 22,4/32 = 0,2178 м3
4.4.15 Кількість і склад газів, що відходять
Таблиця 4.7 – Кількість і склад газу
Складові газу |
Кількість, кг |
Об’єм, м3 |
Вміст, % |
СО2 |
1,6503 |
0,8415 |
11,83 |
СО |
7,3899 |
5,9119 |
83,14 |
Н2О |
0,0915 |
0,1135 |
1,60 |
N2 |
0,0326 |
0,0260 |
0,37 |
О2 |
0,3111 |
0,2178 |
3,06 |
Всього |
9,4754 |
7,1107 |
100 |
4.4.15 Матеріальний баланс плавки
Таблиця 4.8 – Матеріальний баланс
Надійшло |
кг |
Отримано |
кг |
Чавуну і лому |
100 |
Металу |
92,3138 |
Вапна |
4,8906 |
Шлаку |
8,4689 |
Плавикового шпату |
0,3 |
Газів, що відходять |
9,4754 |
Зруйнов. футерівки |
0,3 |
Заліза, корольків і викидів |
1,987 |
Дуття |
6,510 |
||
Всього |
112,0006 |
Всього |
112,2451 |
Нев’язка
Н =
Н =
4.4.16 розкислення сталі
4.4.16.1 Склад сталі перед розкисленням
Таблиця 4.9 – Склад сталі перед розкисленням
Показник |
С |
Si |
Mn |
P |
S |
Маса, кг |
0,13 |
- |
0,1 |
0,0058 |
0,0235 |
Склад, % |
0,1408 |
- |
0,1083 |
0,0062 |
0,0255 |
4.4.16.2 Виходячи з складу сталі приймаємо, що в готовій сталі міститься 0,27% Si; 0,55 %Mn; 0,55% Cr; 0,50% Мо.
4.4.16.3 У відповідності з даними таблиці 4.9, для отримання сталі заданого складу необхідно внести 0,27 % Si; 0,55 %Mn; 0,55% Cr; 0,50% Мо.
4.4.16.4 Розкислення металу проводиться феросиліцієм і феромарганцем в ковші при заливанні металу в сталерозливний ківш.
Таблиця 4.10 – Хімічний склад розкислювачів і легуючих
Марка феросплаву |
Mn |
Fe |
Вміст елементів, % |
|
|
|||||||
С |
Si |
P |
S |
W |
Cu |
|
||||||
A |
Б |
|||||||||||
Феросиліцій ФС-45 |
0,40 |
54,41 |
0,10 |
45,00 |
0,05 |
0,05 |
0,04 |
|
|
|
||
Феромарганець ФМn-88 |
св.85,0- 95,00 вкл. |
|
2,00 |
3,00 |
0,10 |
0,40 |
0,03 |
0,3 |
|
|
||
Феромолібден ФМо-60 |
Мо |
|
0.05 |
0. |
|
0.05 |
0.10 |
|
≤0.5 |
|
||
60,00 |
|
|||||||||||
Ферохром ФХ025А |
Cr |
|
0.25 |
2.0 |
|
0.03 |
0.03 |
|
|
|
||
65.00 |
|
|||||||||||
4.4.16.5 Приймаємо за даними практики угар Si і Mn рівним 20%. Тоді кількість феросплавів буде, кг:
Феросиліцію : 92,3138 · 0,27/(100 · 0,45 · 0,8) = 0,6924
Феромарганцю: 92,3138 ·0,4417/(100 · 0,85 · 0,8) = 0,5996
Феромолібдену: 92,3138 · 0,5/(100 · 0,60 · 0,9) = 0,8548
Ферохрому: 92,3138 · 0,55/(100 · 0,65 · 0,8) = 0,9870
4.4.16.6 Маса сталі після розкислення, кг:
92,3138 + 0,6924 · 0,8 + 0,5996 · 0,8 + 0,8548 · 0,9 + 0,9870 · 0,8 = 94,9063
4.4.16.7 Перейде в метал з феросплавів, кг:
Вуглецю: 0,6924 · 0,001 · 0,08 + 0,5996 · 0,02 · 0,8 + 0,8548 · 0,0005 · 0,9 + + 0,9870 · 0,8 · 0,025 = 0,013
Кремнію: 0,6924 · 0,45 · 0,8 + 0,5996 · 0,85 · 0,8 = 0,4097
Фосфору: 0,6924 · 0,0005 · 0,8 + 0,5996 · 0,001 · 0,8 + 0,8548 · 0,0005 · 0,9+ + 0,9870 ·0,0003 · 0,8 = 0,00136
Сірки: 0,6924 · 0,0004 · 0,8 + 0,5996 · 0,0003 · 0,8 + 0,8548 · 0,001 · 0,9 +
+ 0,9870 · 0,0003 · 0,8 = 0,000137
Хрому: 0,98 · 0,65 · 0,8 = 0,5132
Молібдену: 0,8548 · 0,6 · 0,8 = 0,41
4.4.16.7.1 Визначаємо кількість вуглецю в сталі, кг:
0,13 + 0,013 = 0,143
4.4.16.7.2 Визначаємо кількість марганцю в сталі, кг:
0,1+ 0,4097 = 0,5097
4.4.16.7.3 Визначаємо кількість фосфору в сталі, кг:
0,0058 + 0,00136 + = 0,00716
4.4.16.7.4 Визначаємо кількість сірки в сталі, кг:
0,235 + 0,000137 = 0,0249
4.4.16.8 Склад готової сталі після розкислення
Таблиця 4.11 – Склад готової сталі після розкислення
Показники |
Маса, кг |
Склад, % |
1 |
2 |
3 |
С |
0,143 |
0,1507 |
Si |
0,2853 |
0,3006 |
Mn |
0,5097 |
0,5371 |
P |
0,0076 |
0,0075 |
S |
0,0249 |
0,026 |
Mo |
0,41 |
0,043 |
Cr |
0,5132 |
0,54 |
1 |
2 |
3 |
Fe |
92,96024 |
98,3951 |
I.e |
- |
- |
Сума |
94,9063 |
100,0 |
Кількість заліза визначається з різниці:
94,9063 – (0,143 + 0,2853 + 0,5097 + 0,0076 + 0,0249 + 0,41 + 0,5132) = 92,96024 кг
Сталь отриманого складу відповідає вимогам ДСТУ для марки 12МХ