Расчет технологических параметров выплавки и внепечной обработки стали. Курсовое и дипломное проектирование

Введение 6 Задание на расчет. Разработать сквозную технологию выплавки и внепечной обработки стали марки 20Х 7 Часть 1 ВЫПЛАВКА ПОЛУПРОДУКТА В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТЕРЕ 8 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ 8 1.1. Обоснование и назначение технологии выплавки, внепечной обработки заданной марки стали 8 1.1.1. Общая характеристика требуемых свойств стали 8 1.1.2. Предлагаемая технология выплавки стали в конвертере с верхней продувкой кислородом 9 1.2. Общие указания к выполнению расчета материального и теплового балансов 12 2. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКИ 15 2.1. Расчет количества кислорода, затрачиваемого на окисление примесей 16 2.2. Расчет количества и состава шлака 18 2.3. Расчет количества стали, получающейся из 100 кг чугуна 23 2.4. Расчет состава и количества отходящего из конвертера газа 25 3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКИ 28 3.1. Приход тепла 28 3.1.1. Физическое тепло жидкого чугуна 28 3.1.2. Физическое тепло миксерного шлака 28 3.1.3. Теплота окисления примесей 29 3.1.4. Теплота шлакообразования 30 3.2. Расход тепла 30 3.2.1. Теплосодержание выпускаемого из конвертера металла 30 3.2.2. Теплосодержание конечного шлака 31 3.2.3. Тепло, уносимое конвертерными газами 32 3.2.4. Тепло, теряемое с корольками металла в шлаке 32 3.2.5. Тепло, теряемое с выбросами и выносами металла 33 3.2.6. Тепло, теряемое на испарение Fe и уносимое Fe2O3 с газами 33 3.2.7. Теплота, затраченная на восстановление (FeO) из (Fe2O3) 34 3.2.8. Теплота, затраченная на восстановление Fe из (FeO) 34 3.2.9. Теплота, затраченная на разложение карбонатов 34 3.2.10. Теплота, затраченная на нагрев технического кислорода 34 4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ КОНВЕРТЕРА 36 4.1. Расчет размеров внутренней полости конвертера 36 4.2. Конструирование огнеупорной футеровки цилиндрической части конвертера 42 5. РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ КОНВЕРТЕРА И УТОЧНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА 43 5.1. Теплопотери через стенки конвертера 43 5.2. Теплопотери излучением через горловину конвертера 47 5.3. Расход тепла на охлаждение кислородной фурмы 48 6. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ОХЛАДИТЕЛЕЙ 49 Часть 2 РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 55 1. ОБОСНОВАНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАДАННОЙ МАРКИ СТАЛИ 55 2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОГО КОВША 56 2.1. Выбор и обоснование конструкции футеровки сталеразливочного ковша 57 3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ НА УПК 58 3.1. Расчет времени продувки расплава инертным газом для гомогенизации (достижения однородности) 58 3.2. Расчет процессов раскисления и легирования стали 59 3.3. Расчет процесса десульфурации стали в ковше (твердыми шлаковыми смесями) 64 3.4. Определение снижения температуры металла за время обработки в ковше 69 3.4.1. Изменение температуры металла при выпуске из сталеплавильного агрегата 69 3.4.2. Изменение температуры металла при раскислении 70 3.4.3. Изменение температуры металла при обработке ТШС 71 3.4.4. Потери тепла через футеровку ковша за время рафинирования стали 74 3.4.5. Потери тепла через зеркало металла излучением за время обработки металла 75 3.4.6. Потери тепла при продувке металла аргоном 76 4. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА И СОСТАВА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ 77 4.1. Расчет количества докристаллизационных неметаллических включений 78 4.2. Расчет количества посткристаллизационных неметаллических включений 81 4.3. Расчет процесса модифицирования неметаллических включений 82 5. РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОДОГРЕВА МЕТАЛЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ДУГАМИ НА УСТАНОВКЕ ПЕЧЬ-КОВШ 84 6. РАСЧЕТ ДЕГАЗАЦИИ МЕТАЛЛА ПРИ ПРОДУВКЕ ИНЕРТНЫМ ГАЗОМ 85 7. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ДЕГАЗАЦИИ В ВАКУУМАТОРЕ ПОРЦИОННОГО ТИПА 87 7.1. Определение основных конструкционных параметров вакуумной камеры порционного типа 87 7.2. Расчет параметров процесса вакуумирования 94 Список литературы 97 Приложения 98