Курсовая работа: Определение и анализ технико-экономических показателей кислородно-конвертерной плавки с комбинир
Fe + 1/2 O2 = FeO; Fe + 1/2 O2 = FeO;
FeO ® [O] + Fe; FeO ® (FeO);
[C] + [O] = CO; [C] + (FeO) = CO + Fe.
Если просуммировать уравнения реакций правого или левого столбцов, то в обеих случаях получим итоговую реакцию окисления углерода: [C] + 1/2 O2 = CO, которая таким образом, отражает лишь начальное и конечное состояние процесса окисления.
Таким образом, для продувки в конвертере характерно прямое окисление железа в зоне контакта кислородной струи с металлом (в “первичной реакционной зоне”) и окисление прочих составляющих металла за счет вторичных реакций на границе с первичной реакционной зоной и в остальном объеме ванны.
Из-за этого фактора повышенная интенсивность перемешивания при комбинированном дутье повышает скорость вторичных реакций окисления.
Окисление углерода в кислородном конвертере происходит преимущественно до СО; до СО2 окисляется менее 10-15% углерода, содержащегося в чугуне. В начале продувки, когда интенсивно окисляются углерод и марганец, а температура ванны мала, скорость окисления углерода сравнительно невелика (0,10-0,15%/мин). В дальнейшем, вследствие повышения сродства углерода к кислороду при росте температуры и уменьшения расхода кислорода на окисление марганца и кремния, скорость окисления углерода возрастает, достигая к середине продувки максимума (0,35-0,45%/мин). В конце продувки она вновь снижается вследствие уменьшения содержания углерода в металле. Роль реакции обезуглероживания в кислородно-конвертерной плавке велика, поскольку длительность окисления углерода определяет продолжительность продувки, а также потому, что выделяющиеся пузырьки СО обеспечивают удаление из металла азота и водорода и интенсивное перемешивание металла и шлака.
Cера и фосфор:
Дефосфорация — удаление из металла в шлак фосфора протекает по экзотермической реакции
2 [P] + 5 (FeO) + 3 (CaO) = (3CaO·P2O5) + 5 Fe + 767290 Дж/моль,
для успешного протекания которой необходимо повышенные основность и окисленность шлака и невысокая температура. В кислородном конвертере благоприятные условия для удаления в шлак фосфора — наличие основных шлаков со сравнительно высоким содержанием окислов железа и хорошее перемешивание ванны (что как раз обеспечивает комбинированный процесс).
Сера в конвертере практически не удаляется, поэтому график ее содержания по ходу плавки представляет прямую линию.
Изменение состава шлака:
Параметры шлакового режима — состав, вязкость, количество шлака и скорость его формирования оказывают сильное влияние на качество стали, выход годного металла, стойкость футеровки и ряд технологических особенностей продувки.
Основные источники шлакообразования — это загружаемая в конвертер известь (СаО) и продукты окисления составляющих чугуна (SiO2 , MnO, FeO, P2 O5 ). Кроме того в шлак поступают окислы растворяющейся футеровки (CaO, MgO); некоторое количество миксерного шлака; окислы железа из ржавчины стального лома и составляющие флюсов (плавиковый шпат, вносящий CaF2 ).
Расчет профиля рабочего пространства
Задано:
| Показатель | Обозначение | Значение |
| Вместимость конвертера, т | Т | 60 |
| Удельный объём, м3 /т | Vуд | 0,8 |
| Интенсивность продувки, м3 /т*мин | I | 4,2 |
| Число сопел в фурме | n | 4 |
1) Нахожу объем конвертера: 
2) Объем ванны (должен вмещать металл): 
3) Глубина ванны( выбираю наибольшую):
А. 
Б. 
4) Диаметр цилиндрической части конвертера: 
5) Диаметр верхней конической части: 
6) Высота верхнего конуса (беру угол 60º): 
7) Объём верхнего конуса: 
8) Нахожу объём цилиндрической части как разность между объёмом конвертера и объемами верхнего конуса и ванны: 