2 Расчет материального баланса конвертерной плавки c использованием твердых бытовых отходов

2.1 Исходные данные

Расчет материального баланса производится на 100 кг металлической завалки (чугун + скрап) при выплавке стали 3сп.

Примерный химический состав чугуна, металлического лома, металла перед раскислением и готовой стали, приведен в таблице 2.

Таблица 2 – Химический состав металлошихты и металла

Наименование материала	Содержание элементов, %
	С	Mn	Si	P	S
Жидкий чугун	4,40	0,50	0,60	0,19	0,020
Металлический лом	0,28	0,70	0,20	0,028	0,033
Металл перед раскислением	0,15	0,15	следы	0,015	0,015
Готовая сталь 3сп ГОСТ 4543-71	0,14-0,22	0,40-0,65	1,15-0,30	до 0,030	до 0,030

Температура чугуна при заливке в конвертер принята равной =1420°С. На металлургических предприятиях она обычно колеблется в пределах 1280-1450°С. Температура металла в конце продувки принимается равной=1610°С. В зависимости от марки выплавляемой стали и технологии разливки она может быть в пределах 1580-1650°С.

На основе практических данных принимается расход извести, других материалов и потери металла в процентах от веса металлической завалки (таблица 3).

Таблица 3 – Расход материалов и потери металла

Наименование	Условные обозначения	Расход на 100 кг металлозавалки, кг (%)
		принято	обычно
Известь	Мизв	-	6-8
Марганцевый агломерат	Магл	0,8	0,3-2,0
Известково-магнезиальный флюс	Мимф	0,9	0,4-1,5
Алюминиевая выбойка	МAlвыб	0,6	−
Твердые бытовые отходы	МТБО	0,8	−
Футеровка	Мф	0,2	0,1-0,3
Потери железа в виде пыли	Мпыли	0,6	0,6-1,30
Потери железа в виде корольков	Мкор	0,3	0,2-0,6
Потери железа с выбросами и выдувкой	Мвыбр	1,0	1,0-2,0
Расход миксерного шлака	Мм.шл	0,5	0,45-1,10
Загрязнения, вносимые металлическим ломом	Мзагр	0,4	0,3-2,0
Потери металла в ковше при разливке	Мразл	1,5	1,0-3,0

Количество присаживаемого известково-магнезиального флюса (ИМФ) определяется в зависимости от необходимого процентного содержания оксида магния в конечном шлаке. Повышенное содержание MgO в шлаке способствует снижению износа огнеупорной футеровки конвертера.

Для разжижения конвертерного шлака и улучшения процесса шлакообразования, а также в целях переработки отходов алюминиевого производства, в конвертер вместо плавикового шпата присаживается алюминиевая выбойка.

На основании практических данных расход твердых бытовых отходов (ТБО) задается в зависимости от технологических ограничений и может быть принят равным 0,8 кг на 100 кг металлозавалки.

Расход футеровки кислородных конвертеров обычно составляет 0,1-0,3% от веса металлической завалки. С повышением содержания кремния в чугуне, температуры выплавляемой стали и увеличением окисленности конечного шлака износ футеровки увеличивается.

Потери железа в виде пыли с отходящими газами обычно составляют 0,6-1,3% от веса металлической завалки. При этом запыленность отходящих газов равна 50-120 г/м³.

Потери металла в виде корольков в шлаке при конвертерном переделе колеблются в пределах 2-5% от веса шлака или 0,2-0,6% от веса металлической завалки в зависимости от физико-химических свойств конечного шлака.

Потери металла с выбросами и выдувкой составляют 1-2% от веса металлической завалки, и в значительной степени определяются условиями продувки (дутьевым режимом, режимом присадок сыпучих материалов, характером шлакообразования и т.д.).

Количество попадающего в конвертер миксерного шлака, как показывает практика, обычно составляет 0,6-1,5% от массы чугуна или 0,45-1,10% от веса металлической завалки.

Загрязненность металлического лома составляет примерно 0,3-2%. Потери металла при непрерывной разливке составляют 1-3%.

Примерный химический состав неметаллической части шихты, футеровки конвертера и других материалов, используемых в конвертерной плавке, приведен в таблице 4.