- •Введение
- •1. Динамика рафинирования стали от примеси
- •2.Оценка равновесной концентрации водорода и азота в стали
- •3.Оценка равновесной концентрации серы в стали
- •4.Примеры расчетов
- •4.1.Десульфурация металла в открытом процессе
- •1) Постановка задачи
- •2) Исходные данные
- •3) Расчет
- •3.1) Расчет ионной доли анионов кислорода в шлаке
- •3.2) Расчет сульфидной емкости шлака
- •3.3) Расчет окислительного потенциала системы
- •3.4) Расчет коэффициента активности серы в металле
- •3.6) Расчет коэффициента распределения серы
- •3.7) Расчет равновесной концентрации серы
- •3.8) Расчет удельной мощности перемешивания
- •3.9) Расчет коэффициента объемного массопереноса
- •3.10) Расчет динамики десульфурации
- •4.2.Десульфурация металла при вакуум-шлаковой обработке
- •1) Постановка задачи
- •2) Исходные данные
- •3) Расчет
- •3.1) Расчет ионной доли анионов кислорода в шлаке
- •3.2) Расчет сульфидной емкости шлака
- •3.3) Расчет окислительного потенциала системы
- •3.4) Расчет коэффициента активности серы в металле
- •3.6) Расчет коэффициента распределения серы
- •3.7) Расчет требуемой кратности шлака
- •4.3.Удаление водорода при ковшевом вакуумировании
- •1) Постановка задачи
- •2) Исходные данные
- •3) Расчет
- •3.1) Расчет равновесной концентрации водорода
- •3.3) Расчет коэффициента объемного массопереноса
- •3.4) Расчет времени вакуумирования металла в ковше, необходимого для снижения содержания водорода до заданного уровня.
- •4.4.Удаление азота при ковшевом вакуумировании
- •1) Постановка задачи
- •2) Исходные данные
- •3) Расчет
- •3.1) Расчет равновесной концентрации азота
- •3.2) Расчет доли свободной поверхности
- •3.4) Расчет коэффициента объемного массопереноса
- •3.5) Расчет динамики удаления азота
- •Список использованных источников
3.9) Расчет коэффициента объемного массопереноса
Результаты расчета по соотношению (9) для различных расходов инертного газа представлены в таблице
Q, л/мин |
100 |
300 |
600 |
kv, 1/c |
5,85·10-4 |
1,43·10-3 |
2,53·10-3 |
3.10) Расчет динамики десульфурации
Расчет производится по соотношению (6). Пример расчета текущего содержания серы через 10 минут обработки для расхода аргона 300 л/мин приведен ниже (время подставляется в секундах)
В систематизированном виде результаты расчетов представлены в таблице
Время, мин |
[S], % |
||
для расхода газа, л/мин |
|||
100 |
300 |
600 |
|
0 |
0.0250 |
0.0250 |
0.0250 |
5 |
0.0214 |
0.0173 |
0.0133 |
10 |
0.0185 |
0.0122 |
0.0077 |
15 |
0.0160 |
0.0090 |
0.0052 |
20 |
0.0139 |
0.0068 |
0.0040 |
25 |
0.0121 |
0.0055 |
0.0034 |
30 |
0.0106 |
0.0046 |
0.0031 |
35 |
0.0094 |
0.0040 |
0.0030 |
40 |
0.0083 |
0.0036 |
0.0029 |
45 |
0.0075 |
0.0034 |
0.0029 |
50 |
0.0067 |
0.0032 |
0.0029 |
55 |
0.0061 |
0.0031 |
0.0029 |
60 |
0.0056 |
0.0030 |
0.0029 |
На основании расчета строим зависимость текущего содержания серы в металле от времени обработки
4.2.Десульфурация металла при вакуум-шлаковой обработке
1) Постановка задачи
Оценить кратность шлака для заданной глубины рафинирования металла от серы в условиях вакуум-шлаковой обработки.
2) Исходные данные
Химический состав шлака, мас% |
||||||
CaO |
MgO |
MnO |
FeO |
SiO2 |
Al2O3 |
сумма |
62 |
5 |
0 |
0 |
16 |
17 |
100 |
Химический состав металла перед обработкой, мас,% |
|||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
0,2 |
0,25 |
0,5 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
V |
Ti |
Al |
P |
S |
Cu |
0,02 |
0 |
0,02 |
0,01 |
0,025 |
0,1 |
Температура, оС - 1600
Остаточное давление в вакуумной камере, атм - 0,001
Доля СО в удаляемых газах - 0,3
-
Содержание серы в металле после обработки, %
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001