Расчет мартеновской плавки

Задание.

1) Расчет ведется на 100 кг металлической шихты.

2) Металлическая шихта состоит из 60% жидкого чугуна и 40% металлолома.

3) Температура заливаемого чугуна: 1320 °С, температура металла перед раскислением: 1600 °С. 4) Химический состав металлической шихты и готовой стали приведен в таблице №1.

Таблица №1

Вариант №2	Химический состав
	С	Si	Mn	S	P
				Не более
Чугун	3,8	0,9	0,7	0,05	0,14
Скрап	0,25	0,2	0,5	0,03	0,03
Сталь	0,15¸0,22	0,05¸0,17	0,4¸0,65	0,05	0,04

5) Химический состав неметаллической части шихты (сыпучих), а также магнезитохромитового свода, загрязнения и окалины лома в таблице №2.

Таблица №2.

Наименование материалов	Содержание компонентов, %
	SiO2	Al2 O3	MnO	CaO	MgO	P2 O5	Sm	Fe2 O3	FeO	CO2	H2 O	Fe00
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Руда железная	10	2	1,3	0,9	0,4	0,7	15,3	79	4,5	-	1,2	58,8
Агломерат мартеновский	8	1,5	1	12	0,3	0,4	23,2	57	19,7	-	0,4	55,4
Известняк	2,1	1,2	-	52,5	0,7	-	56,5	1,1	-	41,2	1,2	-
Известь	2,45	1,5	-	88,5	0,8	-	93,3	-	-	6,2	0,5	-
Боксит	11	44	-	1,2	-	0,8	57	31	-	-	12	-
Доломит обожженный	4,2	2	-	53,3	36	-	95,5	2,5	-	1	1	-
Доломит сырой	1,8	1,3	-	30,3	19,2	-	52,6	1,4	-	44,5	1,5	-
Магнезитовый порошек	3	2	-	3,2	87,5	-	95,7	3	-	0,8	0,5	-
Материал свода	5	4	-	2	68	-	79	11	-	-	-	-
Загрязнение лома	75	25	-	-	-	-	100	-	-	-	-	-
Окалина лома	-	-	-	-	-	-	-	69	31	-	-	-

Раздел №1

Расчет материального баланса первого периода плавки (до расплавления).

1.1 Определение среднего состава металлошихты

Таблица №3

Источники	Содержание элементов, %					Примечание
	С	Si	Mn	Р	S
Вносит чугун (60 кг), %	2,28	0,54	0,42	0,084	0,03
Вносит лом (40 кг), %	0,1	0,08	0,2	0,012	0,012
итого	2,38	0,62	0,62	0,096	0,042

1.2
Определение состава металла по расплавлении

2. Содержание углерода.

/%С/расп
= /%С/раск
+ /%DС/ = 0,18 + 0,8 = 0,98

3. Содержание кремния.

/%Si/распл
= 0

4. Содержание марганца.

/%Mn/распл
= 0,62 ´ 15 / 100 = 0,093%

5. Содержание фосфора.

/%Р/распл
= 0,096 ´ 20 / 100 = 0,0192%

6. Содержание серы.

/%S/распл
= 0,042 ´ 85 / 100 = 0,0357%

6. Следовательно, состав металла по расплавлению будет, %

С	Si	Mn	P	S
0.98	0	0.093	0.0192	0.0357

1.3 Определение количества руды в завалку, таблица №4

Элемент –окисел	Удаляется примесей (элементов), кг	Расходуется кислорода, кг	Образуется окислов, кг
С ® СО	(2,38-0,98)´87/100=1,218	1,218´16/12=1,624	1,218+1,624=2,842
С ® СО2	(2,38-0,98)´13/100=0,182	0,182´32/12=0,4853	0,182+0,4853=0,6673
Si ® SiO2	0,62-0=0,62	0,62´32/28=0,70857	0,62+0,70857=1,32857
Mn ® MnO	0,62-0,093=0,527	0,527´16/55=0,15331	0,527+0,15331=0,68031
P ® P2 O5	0,096-0,0192=0,0768	0,0768´80/62=0,0991	0,0768+0,0991=0,175897
/S/ ® (S)	0,042-0,0357=0,0063	-	-
Итого:	М1 прим = 2,6301	Мших О1 = 3,070311	-

1. Поступает кислорода из газовой фазы печи

2. Определяем расход руды в завалку.

1.4
Определения количества известняка в завалку

Таблица №5.

Наименование материала	Общий расход мат-ла на плавку % (кг/100кг)	Участвует в образовании шлака
		На всю плавку		В том числе
				В 1 периоде		Во 2 периоде
		%	кг	%	кг	%	кг
Магнезит обожженный	0,65	80	0,52	45	0,234	55	0,286
Доломит обожженный	1,65	75	1,2375	65	0,80437	35	0,43312
Доломит сырой	1,4	15	0,21	70	0,147	30	0,063
Материал свода	0,165	100	0,165	55	0,09075	45	0,07425
Боксит	0,3	100	0,3	55	0,165	45	0,135
Загрязнение лома	1,4	100	0,56	100	0,56	-	-
Окалина лома	1,15	100	0,46	100	0,46	-	-

Таблица №6

Источники	Расход в 1 периоде	Вносится, кг
		SiO2	CaO
Из металлошихты	-	1,32857	-
Руда железная 1 период	5,113913	5,114´10/100=0,5114	5,114´0,9/100=0,001485
Боксит 1 период	0,165	0,165´11/100=0,01815	0,165´1,2/100=0,00198
Магнезит 1 период	0,234	0,234´3/100=0,00702	0,234´3,2/100=0,007488
Доломит обожженный 1 период	0,804375	0,804´4,2/100=0,0338	0,804´53,3/100=0,428732
Доломит сырой 1 период	0,147	0,147´1,8/100=0,002646	0,147´30,3/100=0,044541
Материал свода 1 период	0,09075	0,091´5/100=0,0045375	0,091´2/100=0,001815
Загрязнение лома 1 период	0,56	0,56´75/100=0,42	-
Итого:	-	М1 SiO =2,3261	M1 CaO =0,486041

1.5
Определение количества шлака, образующегося в период плавления (в 1 периоде)

Количество шлакообразующих окислов, поступивших в шлак в период плавления (SМплав
ок
), таблица №7.

Таблица №7

Источники	Расход в 1 периоде, кг	Вносится шлакообразующих окислов, кг
Из металлошихты	-	1,328571+0,680309+0,175897=2,184777294
Руда железная 1 период	5,113913	5,113913´15,3/100=0,782428744
Известняк 1 период	4,671092	4,671092´56,5/100=2,63916679
Боксит 1 период	0,165	0,165´57/100=0,095205
Магнезит обожженный 1 период	0,234	0,234´95,7/100=0,223938
Доломит обожженный 1 период	0,804375	0,804375´95,5/100=0,768178125
Доломит сырой 1 период	0,147	0,147´52,6/100=0,077322
Материал свода 1 период	0,09075	0,09075´79/100=0,0716925
Загрязнение лома 1 период	0,56	0,56´100/100=0,56
Итого:	-	SМплав ок =7,40271

1. Количество спущенного шлака будет

1.6 Материальный баланс 1 периода плавки

1. Количество окислов железа, поступивших в ванну с шихтой в первом периоде плавки, таблица №10

Таблица №10

Источники поступления	Расход в первом периоде	Поступило, кг
		Fe2 O3	FeO
Из руды первого периода	5,113913	5,114´79/100=4,04	5,114´4,5/100=0,23
Из известняка 1 периода	4,671092	4,67´1,1/100=0,051	0
Из боксита 1 периода	0,165	0,165´31/100=0,051	0
Из магнезита 1 периода	0,234	0,234´3/100=0,007	0
Из доломита обожженного 1 периода	0,804375	0,804´2,5/100=0,02	0
Из доломита сырого 1 периода	0,147	0,147´1,4/100=0,002	0
Из свода 1 периода	0,09075	0,009´11/100=0,00998	0
Из окалины лома 1 периода	0,46	0,46´69/100=0,32	0,46´31/100=0,1426
Итого:	-	М1 Fe2O3 =4,499	M1 FeO =0,373

2. Окислами железа шихты вносится железа (М1
Fe
)

М1
Feвосст
= М1
Fe2O3
´ 112 / 160+ M1
FeO
´ 56 / 72=4,499 ´ 112 / 160 + 0,373 ´ 56 / 72 = 3,44 кг

3. При этом выделится кислорода (М1
Овосст
)

А) при восстановлении Fe2
O3
: 4,499 – 3,149 = 1,35 кг

Б) при восстановлении FeO : 0,373 – 0,29 = 0,083 кг

М1
Овосст
= 1,35 + 0,083 = 1,43 кг

4. Количество кислорода, потерянного вследствие диссоциации Fe2
O3
руды ( в среднем до Fe3
O4
) в период завалки и прогрева шихты.

5. Количество кислорода окислов железа шихты, участвующего в окислении примесей ванны (Макт
О1
).

Макт
О1
= М1
Овосст
– Мпот
О1
= 1,43 – 0,117 = 1,315 кг

6. Количество кислорода, поступившего в первом периоде плавки из СО2
известняка (Мизв
О1
).

7. На формирование шлака (спущенного и оставшегося в печи по расплавлении) расходуется окислов железа.

8. Для образования такого количества окислов железа окислится железа металлошихты (Мшл
Fe
1
)

А) на образование Fe2
O3
:

Б) на образование FeO :

9. При этом расходуется кислорода (Мшл
О1
)

10. Поступает кислорода из дутья при продувке ванны (Мвд
О1
)

11. Расход дутья (технического кислорода) в первом периоде плавки.

1,383 / 0,9 = 1,538 кг на 100 кг завалки или на 1 тонну = 15,377 кг

15,377 * 100 = 16,0177 кг или 16,0177 * 22,4 = 11,212 м3
/т

96 32

12. Потери железа в шлаке в виде корольков металла (М1
Fe
(
K
)
)

13. Выход жидкого металла в первом периоде плавки (Мм
распл
).

14. Количество газообразных окислов в первом периоде.

СО: от окисления С в СО = 2,842 кг

Из известняка :

SСО = 2,842 + 0,612 = 3,454 кг

СО2
: от окисления С в СО2
= 0,667 кг

Из известняка:

Из обожженного доломита: = 0,008044 кг

Из сырого доломита: = 0,0654 кг

Из магнезита: = 0,00187 кг

SСО2
= 0,667 + 0,962 + 0,008 + 0,0654 + 0,00187 = 1,704909 кг

Н2
О: Из известняка: = 0,056 кг

Из руды: = 0,061 кг

Из обожженного доломита: = 0,008 кг

Из сырого доломита: = 0,002 кг

Из магнезита: = 0,00117 кг

Из боксита: = 0,0198 кг

SН2
О = 0,056 +0,061 + 0,008 + 0,002 + 0,00117 + 0,0198 = 0,148639 кг

Поступило		Получено
Материал	Кг	Материал	Кг
Металлошихта (лом + чугун)	100	Металл по расплавлении	97,50845
Руда железная 1 период	5,113913	Шлак спущенный (Мшл сп )	5,306278
Известняк 1 период	4,671062	Шлак по расплавлении	4,2
Боксит 1 период	0,165	Железо корольков спущенного шлака	0,504096
Доломит обожженный 1 период	0,804375	Железо корольков шлака по расплав	0,1764
Доломит сырой 1 период	0,147	СО 1 периода	3,454338
Магнезит 1 период	0,234	СО2 1 периода	1,704909
Материал свода 1 период	0,09075	Н2 О 1 периода	0,148639
Кислород газовой фазы 1 период	0,5244	Потерянный кислород	0,117477
Кислород вдуваемый 1 период	1,383929
Итого:	113,1345	Итого:	113,1206

Невязка:

Раздел №2

Расчет шихты и материального баланса второго периода плавки (от расплавления до раскисления).

2.1 Определение состава металла перед раскислением

С	Si	Mn	P	S
0.18	0	0.093	0.0192	0.0357

2.2
Определение количества руды в доводку

1. Расходуется кислорода на окисление примесей ванны (углерода) во втором периоде плавки.

За период доводки плавки окисляется углерода

СП
= / % С /распл
- / % С /раск
= 0,98 – 0,18 = 0,8 кг

Потребуется кислорода для окисления примесей (углерода) ванны в период доводки

2. Поступает кислорода за период доводки плавки из газовой фазы печи

3. Расход руды в доводку.

2.3
Определение количества извести в доводку

1. Количество SiO2
и СаО, поступивших в шлак во втором периоде плавки из всех источников, кроме извести, таблица №11.

Таблица №11

Источники		Вносится, кг
		SiO2	CaO
Руда железная 2 период	0,9943	0,9943´10/100=0,09943	0,9943´0.9/100=0,008949
Боксит 2 период	0,135	0,135´11/100=0,01485	0,135´1.2/100=0,00162
Магнезит 2 период	0,286	0,286´3/100=0,00858	0,286´3.2/100=0,009152
Доломит обожженный 2 период	0,4331	0,4331´4,2/100=0,01819	0,4331´53.3/100=0,230856
Доломит сырой 2 период	0,063	0,063´1,8/100=0,002646	0,063´30.3/100=0,019089
Материал свода 2 период	0,0742	0,0742´5/100=0,003713	0,0742´2/100=0,001485
Шлак 1 период – по расплавлен	4,2	4,2´19/100=0,798	4,2´37.05/100=1.5561
Итого:	-	SSiO2 2 = 0.945413	SCaO2 = 1.827251

2. Основность шлака перед раскислением.

Враск
= 2,7

СаО2
= Враск
´SSiO2
2
= 2,7´ 0,945413 = 2,552615 кг

3. Необходимо внести СаО известью.

СаО2
- SCaO2
= 2,552615 – 1,827251 = 0,725364 кг

4. Флюсующая способность извести (при данной основности шлака перед раскислением).

5. Во втором периоде плавки присаживается извести.

2.4
Определение количества шлака во втором периоде плавки (перед раскислением)

1. Во втором периоде плавки вносится шлакообразующих окислов, кроме окислов железа (Мдов
ок
) таблица №12.

Таблица №12

Источники		Вносится шлакообразующих окислов, кг
Руда железная 2 период	0,994332	0,994332´15,3/100=0,152132794
Известь 2 период	0,88583	0,88583´93,3/100=0,826482
Боксит 2 период	0,135	0,135´57/100=0,077895
Магнезит 2 период	0,286	0,286´95,7/100=0,273702
Доломит обожженный 2 период	0,433125	0,433125´95,5/100=0,413634375
Доломит сырой 2 период	0,063	0,063´52,6/100=0,033138
Материал свода 2 период	0,07425	0,07425´79/100=0,0586575
Шлак по расплавлении	4,2	4,2´(100-18,5)/100=3,423
Итого	-	Мдов ок =5,258641853

2. Содержание окислов железа (FeO+Fe2
O3
) в шлаке перед раскислением.

Враск
=2.7

(%FeO)раск
=10,8%

(%Fe2
O3
)раск
=(%FeO)раск
/3,5=10,8/3,5=3,1%

3. Количество шлака во втором периоде плавки (перед раскислением).

2.5
Материальный баланс второго периода плавки

1. Количество окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки из всех источников. Таблица №13.

Источники, кг		Вносится окислов железа, кг
		Fe2 O3	FeO
Из руды 2 периода	0,9943	0,9943´79/100=0,78552226	0,9943´4,5/100=0,0447449
Из боксита 2 периода	0,135	0,135´31/100=0,04185	-
Из магнезита 2 периода	0,286	0,286´3/100=0,00858	-
Из доломита обожженного 2 периода	0,4331	0,4331´2,5/100=0,0108281	-
Из сырого доломита 2 периода	0,063	0,063´1,4/100=0,000882	-
Из материала свода 2 периода	0,0742	0,0742´11/100=0,0081675	-
Из шлака по расплавлении	4,2	4,2´3,85/100=0,1617	4,2´14,65/100=0,6153
Итого:	-	=1,017529892	=0,660044939

2. При восстановлении окислов железа, поступивших в ванну во втором периоде плавки, вносится железа (М2
Fe
восст
).

3. При этом выделяется кислорода ( )

4. На формирование шлака второго периода плавки расходуется окислов железа.

5. Для образования такого количества окислов железа окисляется железа металлошихты ()

Для образования Fe2
O3
:

Для образования FeO:

6. При этом расходуется кислорода.

7. Поступает кислорода из дутья при продувке ванны.

8. Расход дутья (технического кислорода) во втором периоде плавки.

V0
=0.9

9. Потери железа в шлаке второго периода в виде корольков.

10. Выход жидкого металла во втором периоде плавки (перед раскислением).

11. Количество газообразных окислов во 2 периоде плавки:

СО: от окисления С в СО

СО2
: от окисления С в СО2

Из известняка:

Из обожженного доломита: = 0,004331 кг

Из сырого доломита: = 0,028035 кг

Из магнезита: = 0,002288 кг

SСО2
= 0,324243 кг

Н2
О: Из руды:

Из известняка:

Из боксита : = 0,0162 кг

Из обожженного доломита: = 0,004331 кг

Из сырого доломита: = 0,000945 кг

Из магнезита: = 0,00143 кг

S Н2
О = 0,039267 кг

12. Таблица материального баланса второго периода плавки.

Поступило		Получено
Материал	кг	Материал	кг
Металл по расплавлении	97,51842	Металл перед раскислением	97,2802
Шлак по расплавлении	42,	Корольки железа 2 периода	0,195411
Руда 2 периода	0,994332	Шлак 2 периода	6,106585
Известь 2 периода	0,88583	СО 2 периода	1,717333
Обожженный доломит 2 периода	0,433125	СО2 2 периода	0,32424
Сырой доломит 2 периода	0,063	Н2 О 2 периода	0,039267
Магнезит 2 периода	0,286
Боксит 2 периода	0,135
Материал свода 2 периода	0,07425
Кислород газовой фазы 2 периода	0,333333
Кислород вдуваемый 2 период	0,569819
Корольков железа в шлаке	0,1764
Итого:	105,6695	Итого:	105,663

Невязка: =

Раздел №3

Расчет материального баланса периода раскисления

3.1
1.Таблица №15.

Тип стали	Вариант раскисления	Выдержка на раскисление	Содержание С в металле перед раскислен	Угар элементов, %
				С	Мn	Si
Полуспокой ная	Раскисление в печи FeSi и FeMn	10-20 мин.	0,16	32	30	65

2. Примерный состав раскислителей.

Раскислители	Содержание элементов, %
	С	Si	Mn	P	Fe	S
Ферромарганец	6.5	1.1	74.8	0.3	17.3	100
Доменный ферросилиций	1.2	13.5	2.5	0.1	82.7	100
Богатый ферросилиций	0.2	46.5	0.65	00.5	52.6	100

3.2
Расчет раскисления полуспокойной марки стали

3.2.1
Расчет раскисления полуспокойной стали ферромарганцем и доменным ферросилицием в печи и богатым ферросилицием в ковше

1. Расчет раскисления металла в печи ферромарганцем и доменным ферросилицием

А) средне заданное содержание элементов в готовой стали

Б) Недостает элементов до средне заданного в готовой стали

/%Mn/ = 0,507 – 0,1 = 0,407%

/%Si/ = 0,1%

В) Расход раскислителей, присаживаемых в печь.

Г) Вносится элементов в металл раскислителями

Таблица №16

Элемент	Вносится, кг
	Ферромарганцем	Доменным ферросилицием	Итого
С	(0,756´6,5/100)´(100-32)/100=0,0334	(0,72´1,2/100)´(100-32)/100=0,0059	0.0393
Mn	(0,756´74,8/100)´(100-30)/100=0,396	(0,72´2,5/100)´(100-30)/100=0,0126	0.408
Si	(0,756´1,1/100)´(100-65)/100=0,0029	(0,72´13,5/100)´(100-65)/100=0,0341	0.0369
P	0,756´0,3/100=0,0022	0,72´0,1/100=0,00072	0.00299
Fe	0,756´17,3/100=0,1308	0,72´82,7/100=0,596	0.726
Итого:	DМFeMn =0,5654	DМд. FeSi =0.649	SDM=1.214

Д) Окисляется элементов раскислителей, расходуется кислорода и образуется окислов.

Таблица №17

элемент®окисел	Окисляется элементов, кг	Расходуется кислорода, кг	Образуется окислов, кг
С®СО	0,0393´32/(100-32)=0,018	0,018´16/12=0,02466	0,0431
Mn®MnO	0,408´30/(100-30)=0,1751	0,1751´16/55=0,0509	0,226
Si®SiO2	0,0369´65/(100-65)=0,068	0,068´32/28=0,0784	0,147
Итого:	-	МШ О =0,154	-

Е) Восстанавливается железа марганцем и кремнием раскислителей из окислов железа шлака.

МШ
О
´

0,154 - 0,0662 = 0,0878 кг О2
из газовой фазы

Ж) Восстанавливается FeO из шлака

З) Выход жидкого металла после предварительного раскисления в печи.

И) количество шлака в печи после раскисления М3
шл
.

К) Потери железа в шлаке после раскисления в печи (Fe3
к
)

Принимаем равным потерям в шлаке перед раскислением.

Л) Таблица материального баланса раскисления в печи.

Таблица №18

Поступило		Получено
Материал	Кг	Материал	кг
Металл перед раскислением	97,2802	Сталь после раскисления в печи	98,82
Шлак перед раскислением	6,106	Шлак после раскисления в печи	6,08
Ферромарганец	0,756	СО 3 периода	0,043
Доменный ферросилиций	0,72059	Железо корольков в шлаке после раскисления	0,195
Железо корольков	0,195
Итого:	105,059	Итого:	105,146

Невязка:

М) Таблица материального баланса плавки.

Таблица №19

Поступило
Материал	Кг	Материал	кг
Чугун жидкий	60	Сталь после раскисления в печи	98,82
Лом железный	40	Шлак спущенный в 1 периоде	5,326
Руда железная 1 период	5,17	Шлак после раскисления в печи	6,08
Руда железная 2 период	0,99	СО 1 периода	3,49
Известняк 1 период	4,68	СО 2 периода	1,72
Известняк 2 период	0,88	СО 3 периода	0,04
Доломит обожженный 1 период	0,8	СО2 1 периода	1,71
Доломит обожженный 2 период	0,43	СО2 2 периода	0,324
Доломит сырой 1 период	0,147	Н2 О 1 периода	0,149
Доломит сырой 2 период	0,06	Н2 О 2 периода	0,039
Магнезит 1 период	0,23	FeK спущенного шлака 1 периода	0,506
Магнезит 2 период	0,28	FeK шлака после раскисления 3 периода	0,195
Материал свода 1 и 2 период	0,165
Боксит 1 период	0,165	Кислород потерянный в 1 периоде	0,118
Боксит 2 период	0,135
Кислород газовой фазы 1 период	0,524
Кислород газовой фазы 2 период	0,333
Кислород газовой фазы 3 период	0,087
Кислород вдуваемый 1 период	1,4
Кислород вдуваемый 1 период	0,569
Ферромарганец 3 период	0,756
Доменный ферросилиций 3 период	0,72
Итого:	118,5614	Итого:	118,541

Невязка:

2. Расчет раскисления металла в ковше богатым ферросилицием.

2.1 вносится кремния в металл ферромарганцем и доменным ферросилицием при предварительном раскислении металла в печи.

2.2 недостает кремния до среднезаданного содержания его в готовой стали.

2.3 необходимо ввести в ковш богатого ферросилиция

2.4 вносится в сталь элементов богатым ферросилицием.

Таблица №20

Итого:

2.5 выход жидкой стали в ковше после раскисления богатым ферросилицием

2.6 проверка содержания углерода в готовой стали после раскисления.

Раздел №4

Расчет теплового баланса плавки, отнесенного к 100 кг металлической завалки

4.1
Приход тепла

4.1.1
Физическое тепло чугуна

4.1.2
Тепло шлакообразования

А) считаем, что все SiO2
и P2
O5
в шлаке связаны реакциями:

SiO2
+ 2CaO = (CaO) ´ SiO2
+ 2300 кДж/кгSiO2

P2
O5
+ 4CaO = (CaO)4
´ P2
O5
+4860 кДж/кгР2
О5

Б) поступает SiO2
и P2
O5
в шлак из всех материалов (в 1, 2, 3 периодах плавки).

Таблица №21

Источники	Расход на плавку	Вносится, кг
		SiO2	P2 O5
Из металлической шихты	-	1,328	0,176
Из руды 1 и 2 периодов	6,168	6,168´10/100=0,617	6,168´0,7/100=0,043
Из бокситов 1 и 2 периодов	0,3	0,3´11/100=0,033	0,3´0,8/100=0,0024
Из известняка 1 периода	4,68	4,68´2,1/100=0,098
Из извести 2 периода	0,88	0,88´2,45/100=0,021
Из магнезита 1 и 2 периода	0,52	0,52´3/100=0,0156
Из обожженного доломита 1 и 2 периода	1,24	1,24´4,2/100=0,052
Из сырого доломита 1 и 2 периода	0,21	0,21´1,8/100=0,0038
Из свода 1 и 2 периода	0,16	0,16´5/100=0,008
Из загрязнения лома 1 периода	0,56	0,56´75/100=0,42
Из раскислителей 3 периода	-	0,147
Итого:	-	S SiO2 = 2,74	S P2 O5 = 0,221

В) выделится тепла при протекании реакций шлакообразования.

Q2
= S SiO2
´ 2300 + S P2
O5
´ 4860 = 2.74 ´ 2300 + 0.221 ´ 4860 = 7390.219кДж

4.1.3
Тепло окисления элементов шихты

Таблица №22

Элемент окисел	Выгорает элементов, кг				Тепловой эффект реакции окисления		Вносится тепла
	1 период	2 период	3 период	итого	кДж	ккал	кДж	ккал
С®СО	1,2354	0,736	0,0185	1,9899	11100	2650	22087,89	5273,235
С®СO2	0,1846	0,064	-	0,2486	34800	8290	8651,28	2060,894
Si®SiO2	1,62	-	0,0686	0,688	27000	6430	18593	4428,053
Mn®MnO	0,527	-	0,175	0,702	7050	1680	4949	1179,5
Р®Р2 О5	0,0768	-	-	0,0768	19800	4720	1520,64	362,496
Итого: Q3	-	-	-	-	55802	13304

4.1.4
Тепло реакций образования окислов железа шлака

1) Для образования необходимого количества окислов железа шлака.

А) на образование Fe2
O3

Б) на образование FeO

2) Выделится тепла при окислении железа.

А) по реакции: 2Fe + 1.5O2
= Fe2
O3
+ 7330

Б) по реакции: Fe + 0.5O2
= FeO +4775

В) Всего выделяется тепла при образовании окислов железа шлака.

4.1.5
Всего поступает тепла

SQ = Q1
+ Q2
+ Q3
+Q4
= 74262 + 7390.22 + 55802 + 11902.78 = 149357.7 кДж

4.2
Расход тепла

4.2.1
физическое тепло стали

4.2.2
физическое тепло шлака

4.2.3
физическое тепло шлака в печи после раскисления

4.2.4
всего уносится тепла шлаком

4.2.5
Тепло, уносимое отходящими газами

1) тепло, уносимое СО и СО2
в первом периоде плавки.

2) тепло, уносимое СО и СО2
во втором периоде плавки.

3) всего уносится тепла отходящими газами.

4.2.6
Тепло диссоциации СаСО3
известняка

CaCO3
= CaO + CO2
– 4025 кДж / кгСО2

4.2.7
Тепло диссоциации окислов железа, поступивших с шихтой в 1 и 2 периодах плавки

1) При диссоциации Fe2
O3
по реакции:

2) При диссоциации FeO по реакции:

3) Всего поглощается тепла при диссоциации окислов железа шихты.

4.2.8
Тепло диссоциации СО2
известняка, участвующей в окислении примесей металлошихты

Тепло диссоциации СО2
известняка, по реакции:

4.2.9 Таблица теплового баланса плавки

Приход тепла			Расход тепла
Статьи прихода	кДж	%	Статьи расхода	кДж	%
Физическое тепло чугуна 1	74262	49,76	Физическое тепло стали 1	139720	62,95
Тепло шлакообразования 2	7390,2	4,95	Физическое тепло шлака 2	23766,7	10,7
Тепло окисления примесей шихты 3	55802	37,32	Тепло уносимое отходящими газами 3	12194	5,49
Тепло окисления железа шлака 4	11902,7	7,97	Тепло диссоциации СаСО3 4	7762,89	3,56
			Тепло диссоциации окислов железа шихты 5	32343,8	14,5
Тепло диссоциации СО2 6	6219,96	2,8
Итого:	149357,7	100	Итого:	222007	100

Недостаток тепла на процесс:

Литература

1. Бигеев А.И. Расчеты мартеновских плавок, издательство «Металлургия», 1966.