Реферат: Разработка схемы производства стали и определение основных технико-экономических показателей

Для увеличения степени дожигания CO используют двухъярусные фурмы. При этом большая часть образующегося CO₂ является результатом взаимодействия с СО вторичного кислорода дутья верхнего яруса. При этом объем отходящих газов не увеличивается и нагрузка на газоочистку не возрастает.

Кроме того используют предварительный нагрев лома до 600 °С в полости конвертера природным газом: Qдоп. Лом = (600-20) *28,69*0,7 = 11648 кДж Dq = 11648/(1190,2+1020,79) = 5,27 % Qco = 0,3*23583*0,3*4,528 = 9610,5 кДж Dq = 9610,5/(1190+1020,8) = 4,35 % Gл. Max = 28,69+5,27+4,35=38,31 % 4.

Комбинированное дутье способствует более полному рафинированию металла от примесей, обеспечивает повышение выхода годного.

Применение донной продувки инертным газом способствует интенсивному перемешиванию металлической ванны и соответственно приближает к равновесию реакции между металлом и шлаком.

Наибольшее распространение из этой группы процессов получил LBE-процесс (Lance-Bubling-Equilibrum), разработанный фирмой ABBED (Люксембург) и институтом IRSID (Франция). Процесс LBE предусматривает вдувание в металлическую ванну через пористые огнеупорные блоки в днище конвертера инертного газа (Ar, N₂ , CO₂ ) в сочетании с верхним кислородным дутьем. Для верхней продувки используют специальную двухъярусную фурму, в которой кроме обычных сопел, предназначенных для вдувания кислорода в ванну, имеется ряд отверстий для потока кислорода для дожигания CO до CO₂ . Продувку инертным газом через пористые блоки начинают за несколько минут до окончания кислородной продувки сверху и продолжают ее в течение 1 – 2 мин после прекращения верхнего дутья. Опыт работы 310 и 210-т конвертеров LBE свидетельствует о повышении выхода годного на 0,5 – 0,6 %, снижении расхода алюминия и кислорода на 1,2 м³ /т. Благодаря высоким технико-экономическим показателям LBE-процесс широко внедрен в практику кислородно-конвертерного производства.

Для футеровки используются периклазоуглеродистые огнеупоры. Они обладают высокой термостойкостью, повышенной устойчивостью к проникновению шлака; на их поверхности образуется прочное шлаковое покрытие, которое обеспечивает высокую стойкость футеровки.

С целью повышения стойкости футеровки применяется доломитизированная известь.

Продувка: С Si Mn S P Cu Cr Ni Чугун 61,7 % 4,80,850,750,030,24 Лом 38,3 % 0,2680,120,760,0390,0390,060,060,06 ЖУР3,060,570,750,0330,1630,020,020,02

Полупродукт: 0,300,10,0250,020,020,020,02

Количество окислившихся примесей, кг/100 кг м. ш.: С: 3,06-0,905*0,3=2,788 Si: 0,57 Mn: 0,75-0,905*0,1=0,659 S: 0,033-0,905*0,025=0,01 P: 0,163-0,905*0,02=0,145

Расход кислорода на окисление примесей:

C: 0,7*2,788*16/12+0,3*2,788*32/12=4,832

Si: 0,57*32/28=0,65

Mn: 0,659*16/55=0,192 S: 0,1*0,01*32/32=0,001

P: 0,145*5*32/4/31=0,187

Fe: 1,5*3*32/4/56=0,643 [O]: 0,9*0,01*16/32=0,0045 S=4,832+0,65+0,192+0,001+0,187+0,643-0,0045=6,5

Определение расхода извести: состав SiO₂ CaO MgO Al₂ O₃ Fe₂ O₃ CH₂ O CO₂ известь 37023112 боксит 20452186 футеровка 6,879,214,0 CaO SiO₂ из футеровки 0,02 из боксита 0,024 0,12 из извести 0,7y 0,03y из металлошихты 1,22 3=(0,044+0,7y) /1,34+0,03y) y=6,518

Химический состав шлака источник шлака SiO₂ CaO MgO Al₂ O₃ S MnO P₂ O₅ Fe₂ O₃ FeO металлошихта 1,220,0090,8510,3320,0880,78 футеровка 0,020,28 боксит 0,120,0220,3120,108 известь 0,1954,561,50,065 итого, кг 1,5134,6021,780,3120,0090,8510,3320,2610,78,1648,184,164,490,0019,213,7792,57,5

Масса шлака без оксидов Fe = 9,399 кг SFeO=10 % Mшл. =8,319/0,9=10,44 кг

Масса оксидов Fe = 10,44-9,399=0,921 кг FeO=0,783 кг Fe₂ O₃ =0,261 кг 0,261-0,065-0,108=0,088 Fe₂ O₃ поступит из Ме 0,792 Fe уходит в шлак 0,2 кислорода расходуется на окисление до FeO и Fe₂ O₃ g=100-0,792-1-0,5-1,5-4,172=92,04 1000/0,9204=1086,78 кг/т - расход металлошихты 383/0,9204=416,12 кг/т - расход лома SO₂ =6,5+0,2=6,7 кг 95 % O₂ усвоится.

Состав технического кислорода: 99,5 % O₂ ,0,5 % № 2

Расход технического кислорода: 6,7*22,4/(32*0,95*0,995) =4,962 м3 V N2 =4,962*0,005=0,0248 м3 M N₂ =0,0248*28/22,4=0,031 кг V O₂ неусв. =(4,962-0,031) *0,05=0,246 м3 M O₂ неусв. =0,246*32/22,4=0,352 кг M O₂ техн. =6,7+0,031+0,352=7,083 кг q O₂ =49,62/0,9204=53,91 м3/т t=53,91/3,5=15,4 мин

q Ar =6*0,1=0,6 м3/т

Cостав и количество отходящих газов кг/100 кг м. ш. м3 %:

CO₂ 3,06681,431225,92CO4,5543,643265,98

H₂ O 0,06880,08561,55O20,3520,24644,46

N₂ 0,0310,02480,46SO20,0020,00070,01

Ar0,060,08961,62S8,11465,5215100

4. Внепечная обработка