Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

НОВОТРОИЦКИЙ ФИЛИАЛ

Кафедра металлургических технологий

Домашняя работа

По дисциплине «Теория и технология металлургии стали (ч.1)»

Технология и расчет плавки стали в кислородных конвертерах

Вы­пол­нил: Капачинских А.С.

Груп­па: М-09-32

Проверил: Шаповалов А.Н.

Вариант 6

Новотроицк - 2012

Оглавление

1 Задание на выполнение расчета плавки стали в конверторе с верхней подачей дутья 3

2 Определение параметров плавки в конце продувки 4

3 Определение расхода лома на плавку 5

6

4 Расчет окисления примесей металлической шихты 6

5 Расчет количества и состава шлака 9

6 Расчет расхода дутья 13

7 Расчет выхода жидкой стали перед раскислением и составление материального баланса плавки 14

8 Составление теплового баланса плавки и определение температуры металла 16

9 Расчет раскисления стали и ее химического состава 17

10 Расчет расхода материалов на всю плавку и выхода продуктов плавки 20

11 Определение удельной интенсивности продувки, продолжительности плавки и производительности агрегата 20

1 Задание на выполнение расчета плавки стали в конверторе с верхней подачей дутья

Химический состав выплавляемой стали (Сталь 40)

Содержание,%
C	Mn	Si	Cr	S	P	Cu	Ni
0,37-0,45	0,50-0,80	0,17-0,37	не более
			0,25	0,04	0,035	0,25	0,25

Исходные данные

Садка конвертера,т	tчугуна,°С	Состав чугуна,%					i,м3/мин
		C	Mn	Si	S	P
80	1400	4,3	1,4	0,8	0,036	0,13	1000

Твердый окислитель - окатыши			Расход плав.шпата,%	Способ разливки
расход,%	Fe,%	FeO,%
2	64	0,4	0,2	в изложницы сверху

2 Определение параметров плавки в конце продувки

В начале расчета необходимо определить параметры, характеризующие состояние ванны жидкого металла в конце продувки: массу металла, его химический состав и температуру.

Химический состав стали любой марки регламентируется стандартами или оговаривается с заказчиком и должен соответствовать установленным требованиям. В примере расчета выплавляется сталь марки 40, состав которой приведен в таблице - А.

Таблица А - Химический состав выплавляемой стали

Содержание,%
C	Mn	Si	Cr	S	P	Cu	Ni
0,37-0,45	0,50-0,80	0,17-0,37	не более
			0,25	0,04	0,035	0,25	0,25

Температура металла в конце продувки зависит от содержания углерода в металле, способа ковшевой обработки и типа разливки, так как это определяет необходимый запас тепла металла для сохранения его в жидком состоянии вплоть до разливки последних порций металла. Данная температура (t_М) равна сумме температуры начала затвердевания металла – температуры плавления (t_ПЛ) и величины перегрева металла, учитывающего потери тепла от момента выпуска металла до окончания разливки (t_ПЕР):

t_М = t_ПЛ + t_ПЕР.

В этом случае температуру начала затвердевания металла можно определить по формуле :

t_ПЛ = 1539 – 80 ∙ [C]_М = 1539 – 80 ∙ 0,37 = 1509,4˚С,

где 1539 – температура плавления чистого железа, ˚С;

[C]_М – содержание углерода в металле в конце продувки, %.

В результате требуемая температура металла в конвертере в конце продувки должна быть:

t_М = 1509,4+ 80 = 1589,4 ˚С (± 5 ˚С).

В конце продувки в конвертере необходимо получить 80 т жидкого металла, содержащего 0,37% углерода и имеющего температуру 1589,4 ˚С.

Величину перегрева металла следует выбрать в пределах, указанных в таблице 1 в соответствии с указанием по разливке, приведенном в задании. Целесообразно принимать среднее значение величины перегрева из диапазона, указанного для каждого способа и условия разливки.( t_ПЕР=80˚С)

Таблица 1 - Величина необходимого перегрева металла в конвертере в зависимости от способа и условий разливки

Способ и условия разливки	Величина перегрева металла (tПЕР), ˚С
1. Разливка в изложницы сверху	75 – 85
2. Разливка в изложницы сифоном	90 – 110
3. Непрерывная разливка с предварительной продувкой металла в ковше инертным газом	100 – 120
4. Непрерывная разливка с предварительным вакуумированием металла в ковше	110 – 130
5. Непрерывная разливка с комбинированными способами ковшевой обработки металла	120 – 150