Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Мая 2013 в 20:14, курсовая работа
Выплавка стали в кислородных конвертерах является наибо¬лее распро-страненным и прогрессивным способом ее производст¬ва. Это связано с высо-кой производительностью агрегатов, отно¬сительной простотой их конструкции, высоким уровнем автомати¬зации процессов, гибкостью технологии плавки, позволяющей в сочетании с ковшевой обработкой и непрерывной разливкой полу¬чать качественную сталь различного сортамента.
По своей сущности выплавка стали представляет из себя сложный ком-плекс физико–химических и тепловых процессов, про¬текающих в сталепла-вильном агрегате в широком температурном интервале, Для профессионалов и специалистов, работающих в смежных областях, необходимо правильное понимание данных процессов и их взаимосвязей.
Введение 3
1 План вычислительного процесса 3
2 Определение параметров плавки в конце продувки 4
3 Определение расхода лома на плавку 6
4 Расчет окисления примесей металлической шихты 7
5 Расчет количества и состава шлака 10
6 Расчет расхода дутья 13
7 Расчет выхода жидкой стали перед раскислением и составление 14
материального баланса 14
8 Составление теплового баланса плавки и определение температуры металла 15
8.1 Приход тепла 15
8.2 Расход тепла 16
9 Расчет раскисления стали и ее химического состава 19
10 Расчет расхода материалов на всю плавку и выхода продуктов плавки 21
11 Определение удельной интенсивности продувки, продолжительности плавки и производительности агрегата 22
Список использованных источников 24
*) Процент от общего количества элемента в материале
Так как в металлошихте содержится 85,57% жидкого чугуна, то его расход на плавку составит:
Gч = Gмш*85,57/100 = 143*85,57/100 = 122 т.
Тогда на плавку потребуется лома
Gл = Gмш – Gч = 143 – 122 = 21 т
Расход других твердых материалов или выход жидких продуктов плавки определим по формуле
Gi = Gмш*gi/100,
где Gi – расход любого твердого материала (выход жидкого продукта плавки), т;
gi – то же, кг/100 кг или %.
Для газообразных материалов эта формула имеет вид
Gг = Gмш*gг*10,
где Gг – расход (выход) газа, м ;
gг – то же, м /100 кг металлошихты.
Тогда на плавку потребуется:
Извести 143*4,24/100 = 6,05 т.
Окатышей 143*1/100 = 1,43 т.
Плавикового шпата 143*0,2/100 = 0,29 т.
Дутья сверху 143*10*5,103 = 7283,26 м3.
Ферромарганца 143*0,80/100 = 1,14 т.
Ферросилиция 143*0,24/100 = 0,49 т.
Выход продуктов плавки составит:
Жидкой стали 143*91,944/100= 131,25 т.
Шлака 143*(10,833 + 0,129 + 0,232)/100 = 15,97 т.
Газа 143*10*(6,245 + 0,037*22,4/28) = 9168,30 м3.
Пыли 143*0,874/100 = 1,25 т.
Выносов и выбросов 143*1,0/100 = 1,43 т.
11 Определение удельной интенсивности продувки, продолжительности плавки и производительности агрегата
Удельная интенсивность продувки технически чистым кислородом сверху i, м3/(т*мин) определяется как отношение заданной интенсивности продувки к массе выплавленной стали
i = 400/131,25 = 3,05 м3/(т*мин) или 3 м3/(т*мин).
Это параметр является универсальным показателем, так как используется для характеристики режима продувки металла в конвертерах различной вместимости. Обычно удельная интенсивность продувки изменяется в пределах 2,0...5,0 м3/(т*мин).
Продолжительность основного технологического периода плавки – продувки определим как время, необходимое для вдувания в конвертер расчетного количества кислорода. Так как потребность в дутье составляет 7283,26 м3, а по заданию интенсивность продувки – 400 м3/мин, то продолжительность продувки:
7283,26/400=18,2 мин или 18 мин 12 с.
Продолжительность других периодов плавки выберем из обычно наблюдаемых на практике значений.
Таблица 18 – Технологические операции конвертерной плавки и их продолжительность
Технологическая операция (период) конвертерной плавки |
Продолжительность периода, мин | |
существующая |
выбранная | |
1. Осмотр и подготовка конвертера к работе |
1…10 |
1,0 |
2. Загрузка лома |
2…6 |
2,0 |
3. Подача первой порции сыпучих материалов |
0…2 |
1,0 |
4. Заливка чугуна |
2…6 |
3,0 |
5. Продувка |
10…20 |
18,2 |
6. Повалка конвертера, отбор проб металла и шлака, измерение температуры |
3…6 |
4,0 |
7. Выпуск металла, раскисление, легирование |
4…9 |
6,0 |
8. Слив шлака |
2…4 |
2,0 |
9. Неучтенные операции и задержки |
0…5 |
3,8 |
Итого |
30…50 |
41,0 |
Удельная интенсивность продувки аргоном снизу (iAr) рассчитывается как отношение удельного расхода аргона ко времени продувки. В нашем случае продувка аргоном не осуществляется.
Годовую производительность конвертера определим по формуле
где Рг – годовая производительность конвертера, т;
1440 – число минут в сутках;
N – число рабочих дней в году;
Gмк – выход жидкой стали после раскисления, т;
Тпл – продолжительность плавки, мин.
Определим годовую производительность одного непрерывно работающего конвертера. В этом случае N = 365 дней.
Тогда
Чтобы обеспечить такую производительность в цехе необходимо иметь два конвертера: один работает, а другой находится в ремонте или резерве.
Часто в цехе устанавливают три конвертера, что дает возможность непрерывной работы двух конвертеров. В этом случае производительность цеха равна удвоенной производительности одного непрерывно работающего конвертера. Три 130–тонных конвертера, работающих по приведенной в расчете технологии, могут выплавить примерно 3,36 млн.т стали в год.
Список использованных источников