6. Расчет расхода дутья

В качестве дутья в кислородно-конвертерной плавке используют технически чистый кислород с содержанием 99,5% кислорода. Расход дутья следует определять по балансу кислорода. Кроме дутья, кислород поступает в ванну при разложении оксидов железа неметаллических материалов, а расходуется не только на окисление примесей металла, но и на дожигание чисти СО до СО₂, окисление железа, а также частично растворяется в металле и теряется в газовую фазу в начале продувки.

Расходные статьи баланса кислорода:

1. Потребность в кислороде для окисления примесей металла () определяется по данным таблицы 5.

2. Расход кислорода на окисление железа определяют по количеству образующихся в конце продувки оксидов железа FeO () и Fe₂O₃ () - колонка «Всего» таблицы 8. По этим данным определяют потребность в кислороде на образование оксидов железа:

В табл. 9 в предпоследней колонке записано количество FeO (1,235 кг) и Fe₂O₃ (0,412 кг) в шлаке.

Для их образования потребуется кислорода:

1,235Ч16/72 + 0,412 Ч 48 / 160 = 0,398кг

или 0,398 Ч 22,4 / 32 = 0,279 м³.

При этом окисляется железа

1,235 + 0,412 - 0,398 = 1,249 кг.

3. Расход кислорода на дожигание СО. В зависимости от положения фурмы относительно поверхности металла 5-15% образующийся СО окисляется до СО₂. По реакции

{CO} + Ѕ{O₂} = {CO₂}

на каждые 28 кг СО требуется 16 кг или 11,2 м³ О₂.

Зная количество образующегося при окислении углерода СО (g_СО) из таблицы 5 и приняв степень дожигания СО в полости конвертера (з_СО, %), определяют расход кислорода на дожигание СО из выражения:

Так как при окислении углерода образовалось 6,816 кг СО, то для окисления 10% этого количества (0,688 кг) потребуется кислорода:

0,688 Ч 16 / 28 = 0,393 кг или 0,393 Ч 22,4 / 32 = 0,276 м³.

Приходными статьями баланса кислорода, кроме собственно кислородного дутья, является поступление кислорода от разложения оксидов железа неметаллических материалов FeO () и Fe₂O₃ (). Количество оксидов железа, поступающих с неметаллическими материалами было рассчитано в таблице 8 - колонка «Итого». При их полном усвоении образуется кислорода:

С неметаллическими материалами поступает 0,654 кг FeO и 1,867 кг Fe₂O₃ (см. табл.9). При их полном усвоении образуется кислорода:

0,654 Ч 16 / 72 + 1,867 Ч 48 / 160 = 0,705 кг

или 0,705 Ч 22,4 / 32 = 0,494 м³

При этом восстанавливается железа

0,654 + 1,867 - 0,705 = 1,816 кг

В итоге можно определить общую потребность в кислороде дутья для окислительного рафинирования (V_К):

V_К = + + - , кг

Общая потребность в кислороде дутья для окислительного рафинирования (V_К) составит:

V_К = 5,629 + 0,398 + 0,393 - 0,705 = 5,712 кг или 3,998 м³

Обычно 5-10% от этого количества приходится на потери кислорода в газовую фазу и растворение его в металле (П_O2, %). С учетом содержания кислорода в дутье (99,5%) определяется общий расход дутья (V_Д)

V_Д = (5,712 Ч 8 / 100 + 5,712) Ч 100 / 99,5 = 6,200 кг или 4,340 м³.

Избыток дутья при этом находится из уравнения

Избыток дутья примерно составит 6,200 Ч 8 / 100 = 0,496 кг.