Дипломная работа: Реконструкция сталеплавильного производства ОХМК с целью производства трубных марок сталей повышенной прочности
(TiO2), % \ mШЛ, кг/т.
|
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
10 |
7,25188 |
9,55037 |
11,79189 |
13,97787 |
15 |
11,55668 |
15,10411 |
18,50924 |
21,77780 |
20 |
18,10869 |
23,38442 |
28,32027 |
32,93814 |
25 |
27,68124 |
35,08655 |
41,73358 |
47,69996 |
30 |
40,80323 |
50,29531 |
58,26536 |
64,95742 |
Из рис. 1 видно, что
оптимальным составом шлака является шлаковая смесь с содержанием TiO2 20% и расходом (12,5 –
15) кг/т
Полученные результаты
позволяют сделать вывод о целесообразности разработки данной технологии
обработки металла нетрадиционными шлаковыми смесями.
Рис. 1
3.2 Расчёт дефосфорации в
печи
Анализ процесса дефосфорации стали на основе рассмотренной
физико-химической модели свидетельствует о том, что для достижения максимальной
скорости и полноты удаления фосфора из металла в шлак применяемая для вдувания
шлаковая смесь с использованием традиционных металлургических материалов должна
содержать оксиды кальция, железа и фторид кальция в определённом соотношении.
/5/.
Были проведены лабораторные и промышленные эксперименты в
10 – 20 тонных основных дуговых печах.
Для вдувания применяется шлаковая смесь из 65% извести, 25%
железной руды и 10% плавикового шпата в количестве 2,5 – 3% массы металла с
размером частиц £2 мм. Порошки вдувают
после расплавления шихты при температуре металла £
1540–1560 °С. Интенсивность вдувания порошков в металл должна
составлять ³ 5 – 5,5 кг./мин. на 1 т металла при давлении
транспортирующего газа (кислорода) в камерном питателе ³ 0,5 – 0,6 МПа. После окончания вдувания шлаковой смеси
осуществляется продувка металла чистым кислородом под давлением 0,7 – 1,0 МПа.
до заданного содержания углерода.
Выплавка конструкционных легированных сталей по указанной
технологии позволяет за 5 – 6 мин. вдувания порошков снизить концентрацию
фосфора в металле до следов и получить его содержание в готовой стали £ 0,005%. После вдувания шлаковой смеси последующая продувка
ванны чистым кислородом не приводит к восстановлению фосфора из шлака в металл.
Наблюдаемое увеличение содержания фосфора в готовой стали до 0,003 – 0,005%
связано с последующим восстановлением фосфора из остатков окислительного шлака,
футеровки печи и поступлением его из раскислителей и ферросплавов для
легирования стали в восстановительный период плавк. /5/.
В проекте дефосфорация производится шлаковой смесью (табл. 11):
Таблица 11. Химический состав смеси
Компонент |
CaO |
CaF2
|
Fe2O3
|
Концентрация, % |
70 |
20 |
10 |
Исходные данные для расчёта:
– СР – фосфидная ёмкость смеси, СР=1020;
– РО2 – парциальное давление кислорода, РО2=10-10
атм.;
– Т – температура металла, Т=1823 К
Расчётный состав стали 10Г2СФБ в табл. 12.
Таблица 12. Химический состав стали 10Г2СФБ, %
C |
Mn |
Si |
Nb |
V |
Ti |
Al |
S |
P |
Cr |
N |
0,1 |
1,5 |
0,35 |
0,06 |
0,1 |
0,02 |
0,06 |
0,03 |
0,02 |
0,2 |
0,012 |
1. Коэффициент распределения фосфора находим по формуле:
lgLP = lgCP + 5/4×lgPO2 + lgfPT – 7325/T
– 0,99,
где LP – коэффициент распределения фосфора;
fPТ – коэффициент активности
фосфора при температуре не равной 1873 К.
LgfР,
где [j] – концентрация j-го компонента стали, %.
fP –
коэффициент активности фосфора при температуре 1873 К.
lgfP
= 0,13×0,1 + 0,12×0,35 – 0,032×1,5 = 0,007
lgfpT=lgfp
lgfpT=
fPT = 1
lgLP
= lg1020
+5/4×lg10-10 +0,0072 – 7325/1823 – 0,99 = 2,5
LP =
316,2
2. Расчёт степени дефосфорации проводим по формуле:
Результаты расчёта приведены в табл. 13
Таблица 13. Степень дефосфорации
mшл, кг/т
|
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
20 |
25 |
RP, %
|
79,42 |
90,67 |
95,77 |
98,08 |
99,13 |
99,82 |
99,96 |
3. Вывод
Так как расчёты исходят из условия равновесия в системе, а
в печи равновесия нет, то следует полученные результаты перемножить на
некоторый коэффициент приближения реальных условий к равновесным. Принимаем Кпр=0,8.
Фактическая степень дефосфорации представлена в табл. 14
Таблица 14. Фактическая степень дефосфорации
mшл, кг/т
|
5 |
7,5 |
10 |
12,5 |
15 |
20 |
25 |
RP,
%
|
63,54 |
72,54 |
76,62 |
78,46 |
79,3 |
79,86 |
79,97 |
3.3
Раскисления алюминием в ковше
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
|