12. Примерный (краткий) расчет шихты

Шихту рассчитывают для того, чтобы установить необходимое количество шихтовых материалов и горючего для выплавки того или иного чугуна.

Полные расчеты шихты проводятся при задувке печи после ее сооружения или капитального ремонта, при переходе с чугуна одного вида на другой. На практике при выплавке одного и того же чугуна пользуются подшихтовками.

При расчете шихты в зависимости от качества шихтовых материалов и горючего находят такой состав шлака, который обеспечил бы нормальное протекание всех процессов в доменной печи и высокое качество чугуна или ферросплава. Расход горючего при расчете шихты может быть рассчитан или принят на основе практических данных. Составом чугуна, распределением марганца, серы и других элементов между чугуном, шлаком и газом при расчете задаются. Наибольшее распространение получили методы расчета шихт М. А. Павлова и А. Н. Рамма.

Для расчета необходимо знать состав шихтовых материалов, кокса и его золы.

Ниже приведен пример расчета шихты на мартеновский чугун в условиях заводов Юга, т. е. на сернистом коксе и малоглиноземистых материалах.

Приняты следующие исходные данные для расчета:

Химический состав шихтовых материалов приведен в табл. 27.

Таблица 27

Расчет ведем на 1000 кг чугуна.

1. В 1000 кг чугуна содержится железа

где 93,6 - содержание железа в чугуне, %.

2. Количество железа с учетом степени восстановления:

где 0,995 - степень восстановления железа.

3. Железа вносится золою кокса:

где 1,8 - содержание железа в коксе, %.

4. Железа должен внести агломерат:

5. Количество агломерата (х) на 1000 кг чугуна определяется из уравнения

откуда х = 929,9 : 0,5= 1859,8 кг,

где 50 - содержание железа в агломерате, %.

6. Количество составляющих, внесенных агломератом и коксом, подсчитано в табл. 28.

Таблица 28

7. Для получения шлака заданной основности требуется СаО и MgO:

где 230,98 - количество кремнекислоты (SiО2) в шлаке; 1,24 - принятая степень основности шлака.

8. Имеется CaO + MgO:

9. Недостаток суммы оснований (СаО и MgO)

Таким образом, практически сырой известняк в доменную шихту для рассчитываемого случая вводить не требуется.

10. Суммарное количество шлакообразующих на 1000 кг чугуна (табл. 29).

Таблица 29

11. Основность шлака

Расчетная основность шлака близка к принятой (1,15).

12. Пересчитываем состав шлака на три составляющих, а именно:

13. Теплота плавления шлака по диаграмме Гау-Бабю равна 74,7 дж (400 кал).

14. Температура плавления шлака по диаграмме Ренкина составляет 1512°С.

15. Вязкость шлака при 1500° С определяется по диаграмме Мак-Кефери 0,6 н · сек/м² (6 пз).

Определяем расход кокса и остальных материалов с учетом выноса и содержащейся влаги.

Так, например, если зададимся массой коксовой колоши, равной 6000 кг, то масса агломерата в подачу будет равна

где 0,98 - множитель, учитывающий 2% влаги в коксе.

Таким образом, подача может состоять из двух скипов кокса и двух скипов агломерата.