Кислородно-конвертерная плавка при переделе обыкновенных чугунов (стр. 2 из 7)
= 0,01(79,28 ∙ 0,5 + 20,72 ∙ 0,25) = 0,45 кг 
= 0,01(79,28 ∙ 0,04 + 20,72 ∙ 0,04) = 0,04 кг 
= 0,01(79,28 ∙ 0,04 + 20,72 ∙ 0,05) = 0,42 кгРасход извести на плавку (
), кгОсновность конечного шлака в зависимости от состава чугуна и марки выплавляемой стали (требуемых показателей дефосфорации и десульфурации) находится в пределах 3,0 – 3,6
Принимаем для расчета основность конечного шлака
= 3,4= 
,кг (2.13) 
– содержание кремния в металлошихте; 
, 
и т.д. – содержание кремнезёма в используемых материалах; 
, 
– содержание оксида кальция в используемых материалах (Табл.2.1) 
, 
и т.д. – расход материалов.Таблица 2.1 Химический состав неметаллической части шихты и других материалов, кроме оксидов железа и летучих
| СоставМатериалы | SiO2 | Al2O3 | MnO | CaO | MgO | P2O5 | S | CaF2 | ∑m*) | Fe2O3 | FeO | CO2 | H2O |
| Известь | 1,5 | 0,8 | - | 90,0 | 3,0 | 0,1 | 0,1 | - | 95,5 | - | - | 3,5 | 1,0 |
| Плавиковый шпат | 4,5 | 0,9 | - | 7,6 | - | - | - | 81,0 | 94,0 | - | - | 6,0 | - |
| Футеровка | 3,4 | 1,4 | - | 40,3 | 52,8 | - | - | - | 97,9 | 2,1 | - | - | - |
| Загрязнения лома | 68,0 | 24,0 | - | 3,0 | 2,0 | - | - | - | 97,0 | 3,0 | - | - | - |
| Окалина лома | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 69,0 | 31,0 | - | - |
| Ковшевой шлак | 54,5 | 8,6 | 9,4 | 7,5 | 3,3 | 0,2 | 0,2 | - | 83,7 | - | 16,3 | - | - |
= {3,4[2,14•0,72 + 0,01(0,4•4,5 + 0,3•3,4 + 0,63•54,5 + 0,13•68,0)] – 0,01(0,4•7,6 +0,3•40,3 + 0,63•7,5 + 0,13•3,0)} / 0,01(90,0 – 1,5•3,4) == {3,4[1,54 + 0,01•50,2] – 0,01•20,25} / 0,849 = {6,94 - 0,2025} / 0,849 = 7,94 кг
Содержание оксидов железа в конечном шлаке:
= 
. (2.14)где
– температура металла в конце продувки, 
. = 1,25 + 4∙3,4 + 0,3 / 0,09 + 
∙1614 
= 20.78 % 
= 
; 
= 
, = 0.667∙20.78 = 13.86 % = 20.78 – 13.86 = 6.92 %(предполагаем, что
на 2/3 состоит из (%FeO)к и на 1/3 – из Ориентировочный выход жидкого металла в конце продувки (
)Принимаем, что за время продувки окисляется весь кремний, 80 % марганца, 90 % фосфора. Потери железа с отходящими газами, выбросами, со шлаком (в виде корольков) превышают количество железа, восстановленного из оксидов, окалины, загрязнений скрапа и других материалов на 3,5 – 4,5 %.
В расчете принимаем эти потери
= 3,5 %. Тогда = 
, кг (2.15)где
, 
и т.д. – количество примесей, вносимых металлошихтой, кг; = 100 – [(3,24 – 0,09) + 0,72 + 0,8∙0,45 + 0,9∙0,04 + 3,5] = 92,23 кгОриентировочное количество шлака:
= 
= 
, 
где
, и т.д. – расход материалов; 
, 
и т.д. – содержание оксидов в материалах. = 100∙[(2,14∙0,72 + 1,032∙0,45 + 2,061∙0,04) + 0,01∙(0,4∙94 + 0,63∙83,7 + +7,94∙95,5 + 0,13∙97,0)] / [100 – 20,78] == 100∙[2,09 + 0,01∙861,2] / 79,22 = 13,51 кг
Уточнение количества примесей в металле в конце продувки:
Содержание углерода в металле должно соответствовать нижнему пределу его в готовой стали.
Содержание марганца определяем из балансового уравнения распределения марганца между шлаком и металлом:
= 
)]//
,% (2.17) 
– константа равновесия реакции окисления марганца, определяемая из уравнения:lg
= lg 
= 
,где
Т =
+ 273 = 1614 + 273 = 1887 К,lg
= 
- 3,06 = 0,2415, отсюда = 1,74 = [(79,28∙0,5 + 20,72∙0,25) + 0,775(0,63∙9,4)] / [92,23 + + 20,78∙1,74∙13,51∙0,775] = [44,82 + 4,59] / 470,8 = 0,104 %Содержание фосфора:
= 
, (2.18)где
= 
коэффициент распределения фосфора между металлом и шлаком, определяемый из табл.2.2
Табл. 2.2 Значения коэффициента распределения фосфора
| Основность шлака | Lp при содержании (%FeO)к | |||||
| 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 и более | |
| 3,0 | 57 | 64 | 73 | 82 | 91 | 100 |
| 3,2 | 64 | 71 | 80 | 89 | 98 | 107 |
| 3,4 | 71 | 78 | 87 | 96 | 105 | 114 |
| 3,6 | 77 | 85 | 94 | 103 | 112 | 120 |
При (%FeO)к = 13,86 %, и основности 3,4 :
Lp = 105
= 
= 
= 0,005 %Содержание серы:
= 
, % (2.19)где
– коэффициент распределения серы металлом и шлаком, принимаемый по табл. 2.3.Табл. 2.3 Значения коэффициента распределения серы