Моделирование выплавки стали кислородно-конвертерным процессом
Управление процессом кислородно-конвертерной плавки в целях получения из данного чугуна стали необходимого состава с соблюдением временных и температурных ограничений. Упрощенный расчет шихты. Оценка количества примесей, окисляющихся по ходу процесса.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2010 |
| Размер файла | 799,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
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-380101б
Волков А.С.
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, % |
0,1 |
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(%) |
0,92(92) |
0,08(8) |
0,4(100) |
0,4(80) |
0,072(90) |
0,006(30) |
|
|
Потребность в кислороде, кг |
|||||||
|
Количество образующегося оксида, кг |
2.2 Оценка количества извести, которую необходимо загрузить в конвертер
(%CaO) = (%SiO2)*4 =0.4*4 = 1.6
mизвести = CaO*100/(94.88-4*2.1) = 1.6*100/(94.88-4*2.1) = 86.48
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 |
261 |
|
|
C |
1.27 |
1 |
127 |
|
|
Mn |
0.80 |
0,4 |
32 |
|
|
Fe |
0.55 |
1,5 |
83 |
|
|
Сумма |
638 |
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 |
7,5 |
-51,75 |
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 выпуске |
ОС |
|
|
Фактическая |
1671 |
|
|
Целевая |
1655-1685 |
|
|
Величина перегрева |
0 |
3. Результаты
Вывод
В результате моделирования выплавки стали кислородно-конвертерным процессом 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. Необходимо отметить, что модель выдаёт флуктуации по исходному хим. составу, что затрудняет предварительный расчет шихты, также наблюдается неадекватная реакция программы на некоторые технологические операции. В целом можно отметить, что для попадания в хим. состав и температуру необходим некоторый опыт моделирования в данной среде.
Подобные документы
Особенности технологии выплавки стали. Разработка способов получения стали из чугуна. Кислородно-конвертерный процесс выплавки стали. Технологические операции кислородно-конверторной плавки. Производство стали в мартеновских и электрических печах.
лекция [605,2 K], добавлен 06.12.2008Основные задачи, решаемые при производстве стали, перспективы развития кислородно-конвертерного производства. Максимально возможный расход металлического лома и уточнение количества шлака. Расчет потерь и выхода жидкого металла, материальный баланс.
курсовая работа [93,2 K], добавлен 25.03.2009Определение параметров процесса плавки стали в конвертере с верхней подачей дутья: расчет расход лома, окисления примесей металлической шихты, количества и состава шлака. Выход жидкой стали перед раскислением; составление материального баланса плавки.
курсовая работа [103,4 K], добавлен 19.08.2013Механические свойства стали при повышенных температурах. Технология плавки стали в дуговой печи. Очистка металла от примесей. Интенсификация окислительных процессов. Подготовка печи к плавке, загрузка шихты, разливка стали. Расчет составляющих завалки.
курсовая работа [123,5 K], добавлен 06.04.2015Расчёт технологии выплавки стали ёмкостью 80 тонн, химический состав металла по периодам плавки. Соотношения в составе шихты: лома и чугуна, газообразного кислорода и твердого окислителя, в виде железной руды. Количество и состав шлака, расход извести.
курсовая работа [222,0 K], добавлен 08.06.2016Анализ мирового опыта производства трансформаторной стали. Технология выплавки трансформаторной стали в кислородных конвертерах. Ковшевая обработка трансформаторной стали. Конструкция и оборудование МНЛЗ. Непрерывная разливка трансформаторной стали.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 31.05.2010Определение среднего состава металлошихты и количества примесей, окисляющихся по ходу продувки, расхода извести, содержания окислов железа в шлаке, количества и состава шлака в конце продувки. Расчет теплового баланса. Вычисление расхода ферросплавов.
курсовая работа [111,4 K], добавлен 19.11.2022Механические свойства легированной конструкционной стали 35ХМЛ. Подбор шихты и определение среднего состава стали для расчета содержания основных компонентов. Описание технологии выплавки стали в кислой и основной электродуговых печах с окислением.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.11.2013Производство чугуна и стали. Конверторные и мартеновские способы получения стали, сущность доменной плавки. Получение стали в электрических печах. Технико-экономические показатели и сравнительная характеристика современных способов получения стали.
реферат [2,7 M], добавлен 22.02.2009Обоснование строительства кислородно-конвертерного цеха ОАО "ММК". Производственная структура отделения ковшевой обработки стали. Конструкция агрегата "печь-ковш" и установки циркуляционного вакуумирования стали. Автоматизация производственных процессов.
дипломная работа [788,6 K], добавлен 22.11.2010
