Производство стали в конвертерах

В будущем предусматривается повысить долю стали, выплавляемой в конвертерах значительно увеличить также долю стали, разливаемой непрерывным способом и обработанной различными внепечными методами.
Намечается широко внедрять микролегированные стали для повышения служебных характеристик металла, в частности, прочностных свойств (временное сопротивление до 600—700 МПа), пластичности и штампу емкости.
Решение этих задач может быть обеспечено в конвертерных цехах, осна-щенных широким набором средств внепечной обра¬ботки металла и установками непрерывной разливки.
В настоящее время в мире имеются около 500 кислородных конвертеров, общая мощность которых достигает 600 млн.т стали в год (в РФ 45млн.т в год).
Схемой развития и размещения черной металлургии на пе¬риод до 2005 г. предусмотрены сооружение именно таких новых конвертерных цехов, а также модернизация действующих кон¬вертерных цехов с использованием средств новой техники. На¬мечено довести долю стали, выплавляемой в конвертерах, до 75%.

Задание………………………………………………………………………………2
Содержание………………………………………………………………………….3
Введение……………………………………………………………………………..6
1. Расчет материального баланса…………………………………………………10
1.1. Исходные данные………………………………………………………10
1.2 . Расчет технологических параметров плавки………………………….13
1.2.1. Определение расхода дополнительного топлива…………...12a
1.2.2. Определение среднего состава металлошихты и количества примесей, окисляющихся к концу продувки………………...13
1.2.3. Определение расхода извести………………………………...14
1.2.4. Определение содержания окислов железа в шлаке………….16
1.2.5. Предварительное определение количества и состава шлака в конце продувки…………………………………………………17
1.2.6. Определение состава металла в конце продувки…………….18
1.2.7. Определение содержания фосфора в металле………………..20
1.2.8. Определение содержания серы в металле……………………21
1.2.9. Определение угара примесей чугуна и количество образовавшихся окислов…………………………………………………22
1.2.10. Уточнение количества и состава конечного шлака……….24
1.2.11. Баланс окислов железа в шлаке…………………………….25
1.2.12. Расчет технического расхода кислорода…………………..26
1.2.13. Расчет количества и составов газов выходящих из горловины конвертера…………………………………………………27
1.2.14. Определение жидкого металла в конце продувки ……….28
1.3. Расчет раскисления и выхода жидкой и годной стали……………...29
1.3.1. Расход необходимого количества ферросплавов для раскисле-ния………………………………………………………………30
1.3.2. Проверка химического состава годной стали ……………….31
2. Расчет теплового баланса……………………………………………………34
2.1. Приход тепла……………………………………………………………35
2.1.1. Физическое тепло жидкого чугуна……………………………35
2.1.2. Химическое тепло металлошихты…………………………….36
2.1.3. Химическое тепло реакций шлакообразова-ния……………...37
2.1.4. Физическое тепло миксерного шлака………………………37
2.1.5. Общий приход тепла на плавку………………………………38
2.2. Расход тепла…………………………………………………………….38
2.2.1. Физическое тепло стали……………………………………….38
2.2.2. Физическое тепло шлака………………………………………39
2.2.3. Тепло, уносимое отходящими газами………………………...40
2.2.4. Тепло, уносимое выбросами металла…………………………41
2.2.5. Тепло, уносимое пылью отходящих газов……………………41
2.2.6. Тепло диссоциации извести и плавикового шпата…………..42
2.2.7. Тепло диссоциации окислов железа, внесенных шихтой и фу-теровкой………………………………………………………42
2.2.8. Тепло, уносимое корольками……………………………….43
2.2.9. Общий расход тепла…………………………………………43
2.2.10. Избыток тепла……………………………………………...43
3. Разработка технологии конвертерной плавки ……………………………46
3.1. Шихтовые материалы для выплавки стали…………………………46
3.2. Добавки, шлакообразующие материалы и ферросплавы…………..48
3.3. Шихтовка плавки и загрузка конвертера……………………………49
3.4. Режим ведения плавки………………………………………………..51
3.5. Технология выплавка стали марки 18Г2С…………………………..53
3.6. Выпуск плавки………………………………………………………...55
3.7. Раскисление стали…………………………………………………….56
3.8. Внепечная обработка стали в ковше…………………………………57
3.9. Разливка стали…………………………………………………………60
4. Расчет основных размеров кислородного конвертера…………………….63
5. Расчет параметров и конструирование кислородной фурмы………………68
5.1. Расчет сопла Лаваля……………………………………………………68
5.2. Разработка конструкции наконечника и фурмы……………………..72
5.3. Расчет расхода воды на охлаждение фурмы………………………….73
5.4. Определение рабочего давления кислорода перед гибким шлангом фурмы………………………………………………………………………74
6. Футеровка кислородного конвертера………………………………………76
6.1. Материалы, применяемые для футеровки конвертера……………...76
6.2. Огнеупорные растворы и массы……………………………………..81
6.3. Конструкция футеровки конвертера…………………………………81
6.4. Ремонт футеровки конвертера………………………………………..87
7. Газоотводящий тракт конвертера……………………………………………91
7.1. Охлаждение конвертерных газов…………………………………….91
7.2. Установки без дожигания оксида углерода…………………………92
Список литературы………………………………………………………………97