3.4 Баланс железа первого периода

Баланс железа I периода плавки расчитан в табл. 3.5.

Таблица 3.5 - Баланс железа I периода плавки

Источники	Из Fe2O3, кг	Из FeO, кг
Окалина скрапа. . Железная руда . . Известняк . . . . . . Доломит . . . . . . . . Магнезит . . . . . . . Магнезитохромит		- - - -
	3,1903	0,7789
Потери: - со сбегающим шлаком . . . . . . . . - содержится в конечном шлаке. .
	0,1835	0,7882
Всего переходит в сталь . . . . . . . . . . .	3,1903 – 0,1835 = 3,0068	0,7789 – 0,7882 = -0,0093

Переходит железа в сталь

3,0068 – 0,0093 = 2,9975 кг.

3.5 Баланс кислорода первого периода

Требуется кислорода на окисление элементов ванны 2,5309 кг. Выделится кислорода при восстановлении железа из Fe₂O₃

кг

Требуется кислорода на окисление железа до FeO

кг

Поступит кислорода из атмосферы печи на 100 кг металлической шихты:

а) в период завалки и прогрева при удельном поступлении кислорода из атмосферы печи 7,5 кг/()

кг/ч,

где 105 – площадь пода, м² (табл.2 Приложения)

5000 – количество порций металла на 100 кг в садке 500 т.

За 1,45 ч поступит кислорода

кг;

б) в период заливки чугуна за 0,53 ч поступит кислорода (при удельном поступлении кислорода 5 кг/() и условии, что кислород в факел не вводится)

кг;

в) принято, что в первый час периода плавления, когда ванна продувается кислородом, интенсивно выделяется окись углерода, и поэтому в ванну из атмосферы печи поступает лишь 30% расчётного количества кислорода. За второй час плавления интенсивность продувки ещё более увеличивается и кислород в ванну не поступает; он утилизируется выделяющейся окисью углерода

кг,

где 5 – удельное поступление кислорода воздуха для сжигания топлива.

Таким образом, поступает кислорода в ванну из атмосферы рабочего пространства печи 0,2284+0,0557+0,0315=0,3156 кг. Кислород может также поступать из СО₂ в результате диссоциации карбонатов. Поступит СО₂ из материалов, кг:

известняка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . магнезита . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .
	2,6646

Принимаем, что на окислительные реакции уходит примерно третья часть, или 0,5 кг, при этом высвобождается кислорода

кг.

Получится СО: 0,8882 – 0,323=0,5652 кг.

Всего получится, кг:

СО . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . СО2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2,8581+0,5652=3,4233 2,6646 – 0,8882=1,7764

Потребуется кислорода на продувку ванны

2,5309 – 1,2886 + 0,0027 – 0,3156 – 0,323 = 0,6064кг

Потребуется технического кислорода (состава 95%О₂ и 5%N₂) при усвоении его в недостаточно нагретой ванне до 90% при нормальных условиях

м³, или 4,965 м³/т металлической шихты, в том числе азота 0,4965×0,05=0,0248 м³ или 0,031 кг и неусвоенного кислорода

м³, или 0,0674 кг.

Общее количество технического кислорода

0,6064+0,031+0,0674=0,7048 кг.

Поступит Н₂О из материалов, кг:

железной руды . . . . .. . . . . . . . . . . известняка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . доломита . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . . загрязнений скрапа . .. . . . . . . . . . .	0,0962
	0,2429

Выход стали:

100 – 2,7157 – 0,52 – 0,962 + 2,9975 – 0,0179 – 0,57 = 98,21 кг,

где 2,7157 – угар примесей;

0,52 – загрязнения скрапа;

0,962 – окалина скрапа;

2,9975 – железо, переходящее в металл из руды (см. табл. 3.5);

0,0179 – потери металла со сбегающим шлаком;

0,57 – миксерный шлак.

Материальный баланс I периода плавки

Поступило, кг: жидкого чугуна . . . . . . . . . . 48,000 скрапа . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52,000 железной руды . . . . . . . . . . . 5,000 известняка . . . . . . . . . . . . . . .6,3429 доломита . . . . . . . . . . . . . . . .1,1400 магнезита . . . . . . . . . . . . . . . 0,4700 магнезитохромита . . . . .. . . .0,1850 кислорода из атмосферы .. ..0,3156 технического кислорода . ....0,7048		Получено, кг: металла . . . . . . . . . . . . . . . .98,21 потери металла со сбегающим шлаком . . . . . .0,0179 сбегающего шлака . . . . . . .1,7943 конечного шлака . . . . . . . . 6,3429 Н2О . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,2429 СО . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3,4233 SO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,0084 CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,7764 неусвоенного кислорода . .0,0674 азота . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,031 Fe2O3 в дым . . . . . . . . . . . . 0,8571
	114,1583	невязка. . . . .. . . . . . . .	112,7716 1,3867