Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2012 в 17:05, курсовая работа
Дуплекс цех состоит из отделений: конвертерного, мартеновского, разливочного, отделения подготовки составов.
Конвертерное отделение:
В состав конвертерного отделения дуплекс цеха входят: миксерный, конвертерный и шихтовый пролеты, склад шлака, участок футеровки днищ конвертеров.
Введение
1. Общая часть
1.1. Структура дуплекс цеха
1.2. Характеристика конструкции мартеновской печи
2. Специальная часть
2.1. Технология производства стали в мартеновских печах
2.2. Применение азота для продувки стали в мартеновской печи через подину
3.Расчётная часть
3.1. Расчёт материального баланса мартеновской плавки
4.Охрана труда и техника безопасности
4.1. Мероприятия по охране труда и технике безопасности, проводимые в цехе
4.2. Мероприятия по защите окружающей среды, проводимые в цехе
Заключение
Список литературы
Таблица 6 - Баланс железа 1периода
| Источники из | Из Fe2O3, кг | Из FeO, кг |
| Железной руды | 8,296 ∙ 0,77 ∙ 0,7 = 4,472 | 8,296 ∙ 0,14 ∙ 0,78= 0,906 |
| Доломита | 0,800 ∙ 0,003 ∙ 0,7 = 0,002 | - |
| Магнезита | 0,300 ∙ 0,020 ∙ 0,7 = 0,004 | - |
| Магнезитохромита | 0,100 ∙ 0,100 ∙ 0,7 = 0,007 | |
| Окалина скрапа | 0,342 ∙ 0,7 = 0,239 | 0,183 ∙ 0,78 = 0,143 |
| Известняка | 1,906 ∙ 0,002∙ 0,7 = 0,003 | - |
| Всего | 4,727 | 1,049 |
| Потери со сбегающим шлаком | 0,266 ∙ 0,7 = 0,186 | 1,323 ∙ 0,78 = 1,032 |
| Переходит в шлак | 0,038 ∙ 0,7 =0,027 | 0,126 ∙ 0,78 = 0,098 |
| Всего | 0,213 | 1,130 |
| Переходит в сталь | 4,727 – 0,213 = 4,514 | 1,049 – 1,130 = - 0,081 |
Всего переходит железа в сталь:
4,514 – 0,081 = 4,433 кг.
Составим баланс кислорода.
Для окисления примесей требуется 2,829 кг.
Выделится кислорода при восстановлении железа из оксидов, кг:
| Fe2O3 → Fe | 4,514 ∙ 48 : 112 = 1,935 |
| FeO → Fe | - 0,081 ∙ 16 : 56 = - 0,023 |
| Итого = 1,912 |
При прокаливании из железной руды выделилось 0,216 кг кислорода.
Он пойдёт на окисление примесей:
1,912 – 0,216 = 1,696 кг.
Поступит кислорода из атмосферы:
2,829 – 1,696 – 0,182 = 0,951 кг.
При взаимодействии СО2 с углеродом образуется СО:
0,5 – 0,182 = 0,318 кг.
Общее количество СО составляет:
4,223 + 0,318 = 4,541 кг
Выделится Н2О из материалов, кг:
| Железной руды | 8,296 ∙ 0,0138 = 0,114 |
| Доломита | 0,800 ∙ 0,022 = 0,018 |
| Загрязнений скрапа | 0,077 |
| Известняка | 1,906 ∙ 0,0083= 0,016 |
| Всего | 0,225 |
Выделится СО2 из материалов, кг:
| Магнезит | 0,300 ∙ 0,008 = 0,002 |
| Доломита | 0,800 ∙ 0,025 = 0,020 |
| Известняка | 1,906 ∙ 0,415 -0,5 = 0,291 |
| Всего | 0,313 |
Выход стали (без учёта закутывания корольков в оставшемся и сбегающем шлаке) составит:
100 – 2,412 – 0,525 – 0,35 + 4,433 = 101,146 кг.
Материальный баланс первого периода плавки.
| Поступило, кг | Получено, кг | ||
| Железной руды | 8,296 | Стали | 101,146 |
| Металлической шихты | 100,0 | Шлака | 5,925 |
| Известняка | 1,906 | СО | 4,541 |
| Доломита | 0,800 | СО2 | 0,313 |
| Магнезита | 0,300 | Н2О | 0,225 |
| Магнезитохромита | 0,100 | Неусвоенныё кислород | 0,216 |
| Кислорода из атмосферы | 0,951 | Итого | 112,366 |
| Невязка | -0,013 | ||
| Итого | 112,353 | Итого | 112,353 |
Невязка составляет:
0,013 : 112,253 ∙ 100% = 0,01%.
Второй период плавки.
Для технологических целей в печи должен быть слой шлака 50 мм перед раскислением. Масса его составляет:
3 ∙ 67 ∙ 0,05 = 10,05 т на плавку.
На 100 кг шихты должно быть шлака:
10050 : 2700 = 3,72 кг шлака.
Определим состав ванны перед раскислением.
Содержание окислов железа в конечном шлаке составляет 9,5% FeO; 3,5% Fe2O3.
Суммарное содержание FeO в шлаке:
(FeO) = (% FeO) + 1,35(%Fe2O3) = 9,5 + 1,35 ∙ 3,5 = 14,20%
Содержание MnO в конечном шлаке примем 5%, т.к.:
, отсюда и [Mn]= 0,11%.
Содержание фосфора в металле устанавливают из условия получения коэффициента распределения в конце доводки 120 и содержание в конечном шлаке не более 1,5% Р2О5.
Тогда фосфора в металле будет: [Р]= 1,5 : 120 = 0,012%.
Общее количество серы в ванне во втором периоде составляет, кг:
| В металле | 0,028 |
| В шлаке | 0,013 |
| Итого: 0,041 |
Коэффициент распределения серы примем – 9: S = (S) + [S], (S) = S - [S],
[%S] = (%S) ∙ 100 : qобщ,
где qобщ – количество шлака второго периода, кг.
[%S] = 0,031 %.
Удаляются из металла во втором периоде, кг:
| С | 0,65 – 0,30 = 0,350 |
| Р | 0,016 – 0,012 = 0,004 |
| S | 0,041 – 0,031 = 0,010 |
| Итого = 0,364 |
Восстановится из шлака марганца: 0,11 – 0,06 = 0,05 кг.
Угар примесей составит:
0,364 – 0,05 = 0,314 кг
На окисление примесей потребуется кислорода, кг:
| С → СО | 0,350 ∙ 16 : 12 = 0,467 |
| Р → Р2О5 | 0,004∙ 80 : 62 = 0,05 |
| Итого = 0,472 |
При этом образуется 0,817 кг СО и 0,009 кг Р2О5.
Всего 0,826 кг окислов.
При восстановлении марганца выделится кислорода, кг:
0,05 ∙ 16 : 55 = 0,015
При переходе серы в шлак освободится 0,005 кг кислорода.
Потребуется кислорода:
0,472 – 0,015 – 0,005 = 0,452 кг
Расход железной руды определим по предварительному балансу кислорода:
1. на образование окислов железа конечного шлака расходуется кислорода, кг:
| FeO | 3,72 ∙ 0,095 ∙ 16 : 72 = 0,079 |
| Fe2O3 | 3,72 ∙ 0,035 ∙ 48 : 160 = 0,039 |
| Итого =0,118 |
2. в
шлаке первого периода
В них содержится кислорода:
0,126 ∙ 16 : 72 + 0,038 ∙ 48 : 160 = 0,039 кг.
3. из атмосферы печи при продолжительности доводки 1,2 часа и при удельном поступлении кислорода 6 кг /м2∙ч поступит кислорода:
6,0 ∙ 1,2 ∙ 67 : 2700 = 0,178 кг.
4. содержание кислорода в 1 кг руды без потерь составит 0,262 кг.
Всего потребуется кислорода:
0,452 + 0,118 – 0,039 – 0,178 = 0,353 кг.
Потребуется руды во втором периоде:
0,353 : 0,262 = 1,347 кг.
Для уточнения состава и количества конечного шлака составим баланс компонентов шлака.
Примем расход извести у (кг), а расход боксита 0,4 кг.
Поступит SiO2 из материалов, кг:
| Шлака первого периода | 0,126 |
| Железной руды | 1,347 ∙ 0,040 = 0,054 |
| Доломита | 0,350 ∙ 0,020 = 0,007 |
| Магнезита | 0,150 ∙ 0,030 = 0,004 |
| Магнезитохромита | 0,050 ∙ 0,060 = 0,003 |
| Боксита | 0,035у |
| Всего | 0,234 + 0,035 у |
Поступит Al2O3 из материалов, кг:
| Шлака первого периода | 0,275 |
| Железной руды | 1,347 ∙ 0,020 = 0,027 |
| Доломита | 0,350 ∙ 0,020 = 0,007 |
| Магнезита | 0,150 ∙ 0,016 = 0,002 |
| Магнезитохромита | 0,050 ∙ 0,040 = 0,002 |
| боксита | 0,400 ∙ 0,540 = 0,216 |
| Извести | 0,005у |
| Всего | 0,529 + 0,005 у |
Поступит MnO из материалов, кг:
| Шлака первого периода | 0,309 |
| Железной руды | 1,347 ∙ 0,003 = 0,004 |
| Всего | = 0,313 |
| восстанавливается | -0,065 |
| Всего | 0,248 |
Поступит MgO из материалов, кг:
| Шлака первого периода | 0,340 |
| Железной руды | 1,347 ∙ 0,004 = 0,005 |
| Доломита | 0,350 ∙ 0,360 = 0,126 |
| Магнезита | 0,150 ∙ 0,900 = 0,135 |
| Магнезитохромита | 0,050 ∙ 0,660 = 0,033 |
| Извести | 0,035у |
| Всего | 0,639 + 0,035 у |
Поступит СаO из материалов, кг:
| Шлака первого периода | 0,229 |
| Железной руды | 1,347 ∙ 0,008 = 0,011 |
| Доломита | 0,350 ∙ 0,550 = 0,193 |
| Магнезита | 0,150 ∙ 0,026 = 0,004 |
| Магнезитохромита | 0,050 ∙ 0,020 = 0,001 |
| Боксита | 0,400 ∙ 0,010 = 0,004 |
| Извести | 0,85у |
| Всего | 0,442 + 0,85 у |
Информация о работе Курсовой проект по технологии производства стали