Выплавить сталь марки 17Г1С в кислородном конвертере емкостью 280т

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Декабря 2012 в 19:29, курсовая работа

Краткое описание

Цель работы– разработать технологию производства стали марки 17ГС1 в 280 т кислородном конвертере.
Метод достижения – расчет агрегата, фурмы, выбор технологии производства.
Приведены выбор и расчеты: 280-т кислородного конвертера, кислородной фурмы, материального и теплового балансов плавки, раскисления и легирования стали, выбор системы охлаждения и очистки конвертерных газов, технологии выплавки стали марки 17Г1С, расчет длительности плавки и производитеьности агрегата.

Содержание

Введение 5
1 Выбор и расчет геометрических размеров кислородного
конвертера емкостью 280 т 6
2 Материальный и тепловой балансы конвертерной плавки
на сталь марки 17Г1С 10
3 Расчет раскисления стали марки 17Г1С 18
4 Выбор и расчет геометрических размеров наконечника
кислородной фурмы 22
5 Выбор системы охлаждения и очистки конвертерных газов 26
6 Определение продолжительности периодов и длительности
плавки, производительности кислородного конвертера 28
7 Особенности выплавки стали марки 17Г1С 29
Перечень ссылок 31

Скачать полностью (157.76 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

КРКП.doc

— 414.00 Кб (Скачать документ)

5. Потери тепла принимаем 5 % от прихода

Q5 =( 52089,506 – 465,97X + 185,549L)0.05 = 2604,49 – 23,298X + 9.277L

 

18

Расход тепла:

Qрасх = 41447,87 – 56,638X + 688,404Y – 38.509L

Приравняв приход тепла расходу, получаем третье уравнение

52089,806 – 465,97X + 185,549L = 41447,87 – 56,638X + 650.388Y – 38.509L

688,404Y + 409,3315X – 224,058L = 10641,93

 Таким образом, получены 3 уравнения:

   L = 3.4912 – 0.00849X + 1.24014Y                             (1 уравнение)

   0.725Y + 0.0345X = 3,6053                                        (2 уравнение)

688,404Y + 409,331X – 224,058L = 10641,9                  (3 уравнение)

X = 23.953 кг; Y = 3,832 кг; L = 8,041 кг.

Выход стали  92.6684 кг; в том числе запутается в шлаке в виде корольков 0.5 кг; потери с выбросами 1 кг и  выход жидкой стали 91,168 кг.

Масса технического кислорода составляет 7.049 кг.

Количество и химический состав газов

Газы

Значения

кг

м3

%

СО2

1,5835 – 0,01544*23,956 + 0,040*3,833

1,367

0,6959

10,535

CO

9,068 – 0,08841*23,956

6,9511

5,6809

84,18

H2O

                                               0,015*3,833

0,0575

0,0715

1,083

O2

0,4159 – 0,00353*23,956 + 0,00243*3,833

0,35096

0,2506

3,794

N2

0,03657 – 0,00031*23,956 + 0,00025*3,833

0,0311

0,0249

0,377

SO2

0.00549

0.005

0.00192

0.029

 

Итого……..

8,76322

6,60589

100


 

Состав шлака

            SiO2                Al2O3              MnO               MgO                CaO

кг      0,9189             0,1935               0,895              0,658               3,216

%     11,7817            2,4814               11,478             8,437               41,236

          P205           S            CаF2         FeO            Fe2O3               Сумма

кг     0,1873      0,01558     0,1900       1,143          0,38116              7,7999

%     2,4016       0,199        2,4359       14,66           4,886                    100

 

 

 

 

19

МАТЕРИАЛЬНЫЙ  БАЛАНС ПЛАВКИ ПЕРЕД РАСКИСЛЕНИЕМ

    Поступило, кг                                                               Получено, кг

чугуна                           76,0463                                    металла               91,1684

cкрапа                           23,9537                                   корольков            0,500

футеровки                       0,3                                   выбросов              1,000

извести                            3,8329                                  газов                   8,763

плавиковый.шпат            0,200                                  шлака                   7,799

технического. О2           7,049                                  Fe2O3(в дым)        2,1428

                                      111,382                                                              111,374

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЛАВКИ

Приход  тепла

                                                                 ККал               МДж                %

Физическое тепло чугуна                   22555,55            94,5069            53,1713

Тепло экзотермических реакций        19189,98               80,406               45,237

Тепло шлакообразования                   974,8208             2,8275             1,5908

Итого                                                42420,14              177,74                  100

Расход  тепла

                                                                   ККал              Мдж                %

Физическое тепло стали                       31427,57          131,6815            74,0864

Физическое тепло шлака                      4279,8636          17,9318               10,088

Потери тепла с газами                          3571,878           14,966               8,42024

Потери с частицами Fe2O3                    1020,0            4,2738                 2,4045

Потери тепла                                        2121,007         8,88702                 5,00

            Итого                                          4220,14                      177,74                          100

   Расход технического кислорода  на 1т шихты

              10*7,04918*×22.4/32 =  49,344  м3/т

   Расход технического кислорода  на 1т стали

               49,344*100/91,0972 = 54,124 м3/т

 

 

20

3 РАСКИСЛЕНИЕ СТАЛИ  МАРКИ 17Г1С

 

Исходные данные:

Химсостав металла перед раскислением, %

[C]п.р.

[Si]п.р.

[Mn]п.р.

[Р]п.р.

[S]п.р.

0,135

0

0,17

0,0185

0,01675


 

Химсостав готовой стали, %

Марка стали

[C]minг.с.

[C]mахг.с

[Si]minг.с

[Si]mахг.с

[Mn]minс

[Mn]mахс

[P]mахг.с

[S]mахг.с

17Г1С

0,15

0,2

0,4

0,6

1,15

1,6

0,035

0,040


Мме= 91,168  кг/100 кг металлошихты.

 

Раскисление стали марки 17Г1С производим силикомарганцем марки СМн10, 45 %-м ферросилицием и алюминием [4].

 

Химический состав раскислителей, %

Тип раскислит.

Марка

С

Si

Mn

P

S

Al

Fe

Проч.

SiMn

СМн10

3,5

12.0

65,0

0,35

0,03

  

19.3

  

FeSi

ФС45

0,2

46,5

0,65

0,05

    

52,60

  

Al

Втор.

          

90

  

10


 

Определение среднего содержания элементов  в готовой стали

%

%

Содержание алюминия в готовой  стали принимаем равным 0,02 %.

В соответствии с приложением 4 принимаем  угар элементов:

YC=15%; YSi=25%; YMn=20%; YAl=50%.

Определение расхода силикомарганца

 

21

Определяем прирост массы металла  после присадки силикомарганца

Определяем массу силикомарганца, перешедшего в шлак и газовую  фазу

DМ¢SiMn=МSiMn- DМSiMn =2,112 – 1,767 = 0,3453 кг

Определяем содержание кремния в металле после присадки силикомарганца

Определяем  расход ферросилиция

Определим прирост массы металла  после присадки ферросилиция

Определим массу ферросилиция, перешедшего  в шлак и газовую фазу

DМ¢FeSi=МFeSi- DМFeSi = 0,7722 - 0,6812.= 0,0091 кг

Определим массу металла после  присадки силикомарганца и ферросилиция

М²Ме= ММе+DМSiMn+DMFeSi= 91,168+ 1,767.+0,6812.=…93,617 кг

Определяем расход алюминия

Определение прироста массы металла  после присадки алюминия

 

22

Определим массу алюминия, перешедшего  в шлак

DМ¢Al=МAL- DМAl =.0,04161 – 0,02288.=0,01872  кг

Определим массу металла после  присадки силикомарганца, ферросилиция и алюминия

Определим массу раскислителей, перешедших в шлак и газовую фазу

Проверка химического  состава готовой стали

  

 

 

23

4.РАСЧЕТ КИСЛОРОДНОЙ  ФУРМЫ

 

Общие замечания [5]

Кислородная фурма представляет собой  конструкцию из трех цельнотянутых  стальных труб концентрически входящих одна в другую. По внутренней  трубе  подается кислород, между внутренней и разделительной трубами  осуществляется подвод воды на охлаждение кислородной фурмы, между разделительной и наружной трубами – вода отводится.

В верхней части стальных труб приварены  патрубки для подключения кислородной  фурмы к трактам кислорода  и охлаждающей воды.

Компенсаторы обеспечивают независимые  перемещения стальных труб относительно друг друга в связи с различным температурным расширением в процессе эксплуатации.

Нижняя часть кислородной фурмы  заканчивается наконечником из чистой меди. Крепление наконечника к внутренней трубе осуществляется путем сварки или резьбового соединения, к наружной – путем сварки.

Наконечник кислородной фурмы  формирует струи кислорода в  соответствии с заданными аэродинамическими  характеристиками. Его конструирование  сводится к определению рационального числа сопел (n), угла наклона осей сопел к вертикальной оси кислородной фурмы (α), оптимальных геометричесих размеров сопла Лаваля.

Число сопел кислородной фурмы  выбирают исходя из предотвращения выбросов шлакометаллической эмульсии из конвертера и обеспечения приемлемой стойкости кислородных фурм. При однорядном расположении сопел по окружности их число 3-7. Угол наклона осей сопел к вертикальной оси кислородной фурмы выбирают из условия необходимости обеспечения достаточного рассредоточения реакционных зон. При однорядном расположении сопел по окружности величина угла наклона осей сопел к вертикальной оси кислородной фурмы составляет 10-27 град.

При расчете параметров сопел Лаваля с постоянным углом раскрытия  необходимо учитывать, что сопло Лаваля – сопло закритического режима истечения.

По всей длине сопло Лаваля имеет круглое сечение.

При работе сопла Лаваля в режиме сверхзвукового истечения газового потока в нем различают:

  • докритическую часть сопла или область дозвуковых скоростей газового потока;
  • критическое сечение, в котором скорость газового потока близка к скорости звука;
  • закритическую часть сопла или область сверхзвуковых скоростей газового потока.

 

24

При расчете приняты  следующие условные обозначения:

а) исходных данных

Q – номинальная емкость конвертера, равная 280 т;

q – удельная интенсивность продувки, равная 3,0 м3/(т*мин);

Т – температура кислорода перед  соплами кислородной фурмы, равная  293К;

Р – давление кислорода на срезе  сопел кислородной фурмы, равное 140000 Н/м2.

β – угол раскрытия закритической части сопел, равный  8 градусов;

Vуд – удельный объем конвертера, равный 0,781  м3/т;

Wкр – критическая скорость истечения кислорода, равная 298,104  м/с;

Рн – давление кислорода перед соплами кислородной фурмы, равное 1685600 Н/м2;

б) промежуточных данных

Ркр – давление кислорода в критическом сечении сопел кислородной фурмы,  Н/м2.

Информация о работе Выплавить сталь марки 17Г1С в кислородном конвертере емкостью 280т