Расчет шихты для выплавки нержавеющей стали марки SUS630 в дуговой печи с применением кислорода

0,40326·71/55=0,5206 кг

Хром. Считаем, что в .период расплавления окисляется 10% хрома, т. е.

6,352·0,1=0,6352 кг

20% хрома, т.  е. 0,12704 кг, теряется с газами;

80% хрома, т.  е. 0,50816 кг, переходит в шлак.

  Получится окиси хрома

0,50816 ·152/104=0,743кг.

Железо. Считаем, что в период расплавления окисляется 3% железа, т. е.

84,3996·0,03=2,532кг.

90% окислившегося  железа теряется с газами, т. е. 2,532·0,9=2,285 кг.

В шлак переходит 0,2532 кг Ғе.

  Считаем, что 0,10128 кг окисляется до FeO, а 0,15192 кг окисляется до Fe₂O₃. Весовое количество окислов железа, перешедших в шлак, следующее:

FeO=0.10128·72/56=0,1302 кг

Ғе₂O₃=0,15192·142/112=0,1926 кг

Фосфор. В период расплавления до 20% фосфора переходит в шлак, т. е.

0,08158·0,2=0,016316 кг:

Р₂О₅=0,016316 ·142/62=0,03737 кг.

Сера. В период расплавления сера не удаляется.

Никель. Считаем, что никель испаряется в зоне электрических дуг в период расплавления в количестве 1,5%, т. е. 5,46576*0.15=0.82 кг.

Баланс металла  периода расплавления приведен в табл. 5. Состав шлака периода расплавления дан в табл. 6.

Баланс металла  периода плавления                                                                                          табл.5

 
 

Окислительный период плавки

  Данные  об изменении состава металла после продувки кислородом для окисления углерода приведены в табл. 7. 
 
 
 
 

Вес (кг) и состав шлака периода плавления                                                        табл.6

 
 

Изменение состава  металла вследствие продувки кислородом для окисления углерода*                                                                           Таблица 7

 
 
 
 

* Нижеследующие  угары элементов при продувке  металла кислородом взяты по  литературным данным: углерод, окисляется  до 0,06—0,07%; угар хрома 17—20%; кремний  выгорает до следов; никель выгорает в результате испарения на 3—5%; марганец выгорает на 8—20%. Окисление легирующих элементов определяется их концентрацией, сродством к кислороду и температурой.

  Образуется FeO

  0,4292·72/56=0,5518 кг.

  Во время  окислительного периода часть серы окисляется и теряется с газами.

  Принимаем улет серы 0,0030 кг.

  Баланс  металла окислительного периода  приведен в табл. 8. 

Таблица 8

Баланс металла  в окислительный период

 

Образование шлака окислительного периода 

Окислено хрома  1,198936 кг

20% хрома теряется  с газами, т.е. 1,19894*0,2=0,239788 кг

  В шлак переходит 0,959152 кг хрома.

  Образовалось  Cr₂O₃0,959152*152/104 = 1,4 кг

Кремний выгорает 0,63317 кг, с газами теряет 20% т.е.0,126634 кг

В шлак переходит 0,506536 кг

  Получится SiO₂ 0.206536*60/28 = 1,0854 

Окислено марганца Mn 0,0169 кг, с газами теряется 20%, т.е. 0,00338 кг.

В шлак переходит 0,01352 кг. Получено MnO 0,01352*70,93/54,93=0,017458. 

  Из футеровки  стен печи поступает в шлак.

  Считаем, что 30% выгоревшей за плавку футеровки стен приходится на окислительный период:

На 100 кг приходится 0,464·0,3=0,1392 кг.

В шлак будет  внесено, кг:

SiO₂ ……….0,1392·3,5/100= 0,0048

Fe₂O₃ ……..0,1392·2,05/100=0,0035

Al₂О₃……...0,1392·3,0/100=0,0042

MnO……… 0,1392·0,5/100=0,0007

СаО……… 0,1392·27,5/100=0,0383

MgO……….0,1392·63/100=0,0877

Всего…………………….0,1392 кг

  Из подины и откосов поступает в шлак.

  Принимаем, что за период окисления в шлак переходит 1/3 магнезита, т. е. на 100 кг шихты переходит 0,4 кг магнезита, которые внесут, кг:

SiО₂………0,004·3=0,012

Fe₂О₃ …….0,004·2=0,008

А1₂О₃ ……0,004·1=0,004

MnO……...0,004·1=0,004

СаО……... 0,004·1=0,004

MgO…….. 0,004·92=0,368

  Всего………………0,4 кг

  Из свода  поступает в шлак.

  Считаем, что в период окисления 30% сгоревшей  за плавку футеровки свода переходит в шлак, что составит 0,4·0,3=0,12 кг, которые внесут, кг: 
 

SiО₂………0,12·0,94=0,1129

Fe₂О₃ …….0,12·0,011=0,0013

А1₂О₃ ……0,12·0,016=0,0019

СаО……... 0,12·0,016=0,003

MgO…….. 0,12·0,008=0,0009

  Всего………………0,12 кг 

  Состав  шлака окислительного периода приведен в табл. 9.