Проект отделения дуговой электропечи для выплавки стали
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
>
Расiитаем необходимое количество кремния для восстановления железа из сплава: 0,315тАв28/144=0,06 кг, следовательно, ферросилиция нужно подать 0,06/0,45=0,13 кг.
При этом образовалось:
Fe - 0,315тАв112/144=0,25 кг;
SiO2 - 0,315тАв60/144=0,13 кг.
Расiитаем необходимое количество ферросилиция для легирования сплава по формуле 1.
Х==0,55 кг
Суммарное количество ферросилиция будет составлять 0,68 кг. Вводимый ферросилиций содержит 3% углерода и 52% железа. Всего будет внесено ферросилицием:
Fe - 0,68тАв52/100=0,35 кг;
С - 0,68тАв3/100=0,02 кг.
Масса образовавшегося шлака составляет 1,75 кг.
Масса сплава составляет 82,5 кг. Чтобы масса составила ровно 83 кг, необходимо добавить 0,5 кг прокаленного чугуна.
Масса шлака за все время плавки составила 29,13 кг.
Таблица 4 - рациональный состав флюсов и добавок, в килограммах
наименованиеКоличество, кгFe2O3CaOSiO2CaF2MnCFeMoSiРуда железная3,572,96-0,61------Известь5,95-5,95-------Плавиковый шпат0,32---0,32 -----Ферромарганец0,48----0,370,020,08-0,01Ферросилиций0,68----0,020,35-0,31Ферромолибден0,42------0,170,25-Кокс0,07----0,07---Чугун0,5-----0,010,49--SiO21,731,73Всего13,722,965,952,340,320,370,121,090,250,32
По заводским данным угар металла составляет 3,19 % от массы металлической шихты.
Количество кислорода израсходованного на окисление компонентов равно 4,37 кг. Избыток кислорода возьмем с коэффициентом =1,1.
Находим практическую массу кислорода:
mO2 прак. = 4,37тАв1,1=4,81кг
Количество избыточного кислорода:
mO2 прак - О2 факт. = О2 изб. (3)
О2 изб. = 4,81 - 4,37=0,44 кг.
С кислородом поступает азот по массе:
mN2==16,1 кг
Масса воздуха составит:
mвозд. =4,81 + 16,1=20,91 кг.
Определяем количество кислорода необходимого для горения электродов с учетом образования 70% СО и 30% СО2:
,12тАв0,7=0,08 кг на СО;
,12тАв0,3=0,04 кг на СО2.
С + 1/2О2 = СО
С + О2 = СО2
Количество образовавшегося СО:
,08тАв28/12=0,19 кг.
Количество образовавшегося СО2:
,04тАв44/12 =0,15 кг.
На образование угарного газа требуется О2:
=0,11 кг.
На образование углекислого газа требуется О2:
=0,11 кг.
Всего требуется 0,22 кг кислорода
mO2 прак. =0,22тАв1,=0,24 кг; О2 изб. = 0,24 - 0,22 = 0,02 кг.
С кислородом поступает азот:
mN2==0,8 кг
Масса необходимого воздуха составит:
mвозд. =0,24 + 0,8=1,04 кг.
Всего кислорода: mO2 общ. =4,81 + 0,24=5,05 кг.
Всего азота: mN2 общ. =16,1 + 0,8=16,9 кг.
Всего воздуха: mвозд. =20,91 + 1,04=21,95кг.
Избыток воздуха: mO2 избыт. =0,44 + 0,02=0,46 кг.
Таблица 5 - состав и количество выделившихся газов, в килограммах
Газыкгм3% (m) СО1,130,905,97СО20,410,172,17О2 избыт. 0,460,322,43N216,913,5289,41SO20,080,030,42Всего18,914,91100
Объем занимаемый СО: =0,9 м3
Объем СО2: =0,17 м3
Объем О2 избыт.: =0,32 м3
Объем N2: =13,52 м3
Объем SO2: =0,03 м3
Таблица 6 - Состав полученного сплава
?СMnSiCrNiMoFeКг83,000,180,981,080,110,470,3879,8200,211,181,300,130,560,4596,17
На основании полученных данных составляем материальный баланс.
Таблица 7 - Материальный баланс, кг
S0,04 ---0,04--0,04-0,04Масло0,47---0,47--0,47-0,47H2O1,04---1,04--1,04-1,04N2--16,9-16,90--16,9-16,90O20,150,895,05-6,09-3,961,450,686,09CaF2-0,32--0,32-0,32--0,32CaO1,005,95--6,95-6,95--6,95Al2O31,50---1,50-1,5--1,50SiO21,002,34--3,34-3,34--3,34Fe91,053,16-0,0294,2379,8211,92-2,4994,23Ni0,47---0,470,47---0,47Cr0,47---0,470,110,36--0,47Si0,770,32--1,091,08--0,011,09Mn1,240,37--1,610,980,64-0,021,61Mo0,270,25--0,520,380,14--0,52С0,530.12-0,120,770,18-0,59-0,77?100,0013,7221,950,14135,8183,0029,1320,493, 19135,81 НаименованиеМеталлическая шихтафлюсыВоздухЭлектродыВсегоСплавШлакГазыУгар металлаВсего
Исходя из того, что годовая программа составляет 5000т. сплава, составляем годовой материальный баланс.
К=5000/83=60240,96
где К - коэффициент переiета
Таблица 8 - Годовой материальный баланс
Кол-во, тоннПриход Металлическая шихта Флюсы Воздух Электроды 6024,096 826,505 1322,289 8,434Всего: 8181,324Расход Сплав Шлак Газы Угар металла 5000,000 1754,819 1234,337 192,168Всего: 8181,324
3.2 Раiет и выбор оборудования
Согласно годовой программе, участок должен выпустить 5000 тонн легированной стали.
Расiитаем количество печей и их емкость, необходимых для выполнения годовой программы. Найдем количество сплава производимого за сутки. Количество рабочих дней, за вычетом праздничных и выходных дней, составит 250 дней.
: 250=20 т/сут.
Для выплавки такого количества сплава необходимо две печи номинальной емкостью 3 тонны.
Расiитаем основные параметры печи. Наиболее распространена форма ванны дуговой сталеплавильной печи - сфероконическая с углом между образующей и осью конуса равным 45
Объем жидкого металла в печи емкостью С=3т равен [4]:
V=?тАвC, (4)
где V - объем жидкого металла, м3;
? - удельный объем жидкой стали, м3/т;
С - ёмкость печи, т.
V= 0,145тАв3=0,435 м3
Диаметр зеркала металла вычислим по формуле:
D=2000тАвСтАв, (5)
где D - диаметр зеркала металла, м;
С - коэффициент переiета;
V - объем жидкого металла, м3.
D=2000тАв1,085тАв=1,64 м.
Глубина ванны жидкого металла [4]:
H=D/a, (6)
где H - глубина ванны жидкого металла, м;
D - диаметр зеркала металла, м;
а - отношение диаметра зеркала к глубине ванны.
H=1,64/5=0,33 м
Принимаем раiетный объем шлака равный 0,1V объема жидкого металла [4].
Vшл. =0,1тАвV, (7)
где Vшл. - объем шлака, м3; V - объем жидкого металла, м3.
Vшл. =0,1тАв0,435=0,044 м3.
Определяем высоту слоя шлака по следующей формуле [4]:
Ншл. =; (8)
где Ншл. - высота с