Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Декабря 2010 в 14:46, лабораторная работа
Цель работы: получение навыков управления кислородно-конвертерной плавкой в целях получения из данного чугуна стали необходимого состава с соблюдением временных и температурных ограничений.
ФГАОУ ВПО «Уральский Федеральный Университет имени первого президента Российской Федерации Б.Н. Ельцина»
Кафедра
металлургии железа и сплавов.
Отчет
по лабораторной работе
«Моделирование
выплавки стали кислородно-конвертерным
процессом»
Выполнил: студент гр. Мт-38011
Горохов А.А.
Проверил: доцент, к.т.н.
Гудов А.Г.
Екатеринбург 2010
Цель работы: получение навыков управления кислородно-конвертерной плавкой в целях получения из данного чугуна стали необходимого состава с соблюдением временных и температурных ограничений.
1.Исходные данные.
| Марка стали | Температура чугуна, ОС |
| LPS | 1400 |
2. Упрощенный расчет шихты.
2.1. Оценка количества примесей, окисляющихся по ходу процесса.
Таблица 1 – выбор состава металла после продувки
| Состав | C | Si | Mn | P | S |
| Состав чугуна, % | 4,5 | 0,4 | 0,5 | 0,08 | 0,02 |
| Состав металла после продувки, % | 0 | 0 | 0,1 | 0,008 | 0,014 |
Таблица 2 – результаты расчета «угара» примесей и потребности в кислороде.
| Элемент | С | Si | Mn | P | S | |
| Продукт окисления | CO | CO2 | SiO2 | MnO | P2O2 | - |
| «Угар» элементов, кг(%) | 4,14 | 0,36 | 0,4 | 0,4 | 0,072 | 0,006 |
| Потребность в кислороде, кг | 5,52 | 0,96 | 0,457 | 0,116 | 0,093 | 0,192 |
| Количество образующегося оксида, кг | 9,66 | 1,32 | 0,857 | 0,516 | 0,165 | 0,198 |
2.2. Оценка количества извести, которую необходимо загрузить в конвертер.
(%CaO) = (%SiO2)*4 =0.857*4 = 3.43
mизвести = CaO*100/(94.88-4*2.1) = 3,43*100/(94.88-4*2.1) = 3,965
2.3. Оценка температурного эффекта экзотермических реакций окисления компонентов металла.
Таблица 3 - оценка температурного эффекта угара компонентов щихты.
| Компонент | Температурный эффект из расчета окисления 0.01 %, ОС | Количество окислившейся примеси, % от массы металла | Температурный эффект, ОС |
| Si | 3.37 | 0.4 | 135 |
| P | 3.57 | 0,072 | 26 |
| C | 1.27 | 4,5 | 572 |
| Mn | 0.80 | 0,4 | 32 |
| Fe | 0.55 | 1 | 55 |
| Сумма | 819 | ||
2.4. Оценка охлаждающего температурного эффекта от присадки извести.
Таблица 4 охлаждающий температурный эффект от присадки извести.
| Материал | Температурный эффект, ОС/т | Потребность в извести на 250 т чугуна, т | Охлаждающий эффект |
| Известь | -6,90 | 9911 | -68 |
2.5. Оценка теплопотерь в окружающее пространство.
Приняв удельную величину теплопотерь 1 ОС/мин и продолжительность плавки 45 минут температурный эффект теплопотерь составит – 45 ОС.
2.6. Оценка величины перегрева металла без использования охладителей.
Таблица 5 Оценка величины перегрева металла без использования охладителей.
| Температура металла на выпкске | ОС |
| Фактическая | 1870 |
| Целевая | 1670 |
| Величина перегрева | 200 |
3. Результаты моделирования.
Вывод: В данной лабораторной работе была проведена имитация процесса выплавки стали кислородно-конвертерным способом, используя электронную модель. В ходе работы были получены навыки управления кислородно-конвертерной плавкой в целях получения из чугуна заданной марки стали необходимого состава с соблюдением временных и температурных ограничений.
В результате моделирования выплавки стали была получена на выходе сталь с требуемым химическим составом и температурой с небольшим отклонением по содержанию серы. Это связано с тем, что в ходе конвертерного сталеплавильного процесса невозможно удалить серу до допустимо количества. Эту проблему решают с помощью внепечной обработки стали, где доводят ее концентрацию до нужного предела. В целом можно отметить, что для попадания в хим. состав и температуру необходим некоторый опыт моделирования в данной среде.
Информация о работе Моделирование выплавки стали кислородно-конвертерным процессом