1.2.1 Определение расхода дополнительного топлива

Соотношение между чугуном и скрапом в металлической завалке выбирается с учетом состава и температуры заливаемого чугуна. В зависимости от условий, сложившихся в том или ином заводе количество скрапа в шихте колеблется в пределах 20-30% от веса металлической завалки.

В настоящем расчете принято количество скрапа в шихте - 22% и количество чугуна - 78%.

Избыточное тепло чугуна Qизб рассчитывается на 100 кг чугуна. Во время продувки выгорит следующее количество основных примесей чугуна:

Qизб = 103·[(8,35-0,1·В)·Si + 1,6·Mn + 3,8·C + 2 + 0,0195·tчуг] -

- [(0,44 + 0,64·В)·Si + 0,17·Mn + 0,785·С + 20,4]·tм

где знаки элементов - окислившееся их количество, % от веса чугуна;

В - желаемая основность шлака (CaO/SiO2). Принимаем 3,2;

tчуг - температура заливаемого чугуна, 0С;

tм - температура металла на выпуске, 0С.

С = 4-0,28 = 3,72%, Mn = 0,45-0,32 = 0,13%, Si = 0,75%

Qизб = 103·[(8,35 - 0,1·3,2)·0,75 + 1,6·0,13 + 3,8·3,72 + 2 + 0,0195·1420]

[(0,44 + 0,64·3,2)·0,75 + 0,17·0,13 + 0,785·3,72 + 20,4]·1740 =

= 50056,5 - 43862,442= 6194,058 ккал/100кг чугуна.

При таком избытке тепла чугуна расход металлолома-охладителя (на 100 кг металлозавалки) составит:

Gл. = ,

где qл - охлаждающий эффект лома, ккал/кг,

qл = Ств.·tпл. + qскрыт.+ (tм. - tпл.)·Сж. ,

где Ств - теплоемкость плавления лома, равная 0,167 ккал/кг;

tпл - температура плавления лома, оС (принимается равной температуре плавления выплавляемой стали), принимаем 1520 оС;

qскрыт - скрытая теплота плавления лома, равная 68 ккал/кг;

tм - температура металла в конце продувки, оС;

Сж - теплоемкость жидкого лома, равная 0,2 ккал/кг.

qл = 0,167.·1520. + 68.+ (1740. - 1520.)·0,2 = 365,84 ккал/кг..

Gл. = = 14,48 кг/100кг металлозавалки.

Таким образом, замкнутый тепловой баланс при всех заданных параметров процесса, может быть только при расходе лома 14,48% и расходе чугуна 85,52%.

При 22% лома в шихте избыток лома составит:

?Gл. = 22 - 14,48 = 7,52 кг или %

В этом случае недостаток тепла составит:

Qнед. = ?Gл.· qл = 7,52·365,84 =2751,12 ккал.

Этот недостаток тепла необходимо компенсировать вводом в конвертер дополнительного топлива. В нашем варианте принят уголь следующего состава, %:

Cг =73; Hг =5,1; Sг =0,4; Oг =7,8; Nг =2; Wг =6,2; Aг=5,5

Теплотворная способность угля составит:

QНР = 81·С + 246·Н - 26·(О - S) - 6·W = 81·73 + 246·5,1 - 26·(7,8 - 0,4) - 6·6,2 = 6938 ккал/кг угля.

Принимаем величину усвоения топлива от сжигания угля равной 28% (обычно 27-32%), расход угля составит:

qуголь = = = 1,416 кг/100 кг металлозавалки или 14,16кг/т.

В этом случае при расчете шихты необходимо ввести расход угля в количестве 1,416 кг/100 кг металлозавалки.