Mundarija: Kirish I. Nazariy qism

II. Texnologik qism.
2.1. Kislorod konvertorining material balansi. Kislorod sarfi.
Texnik kislorod bilan (99,5% O₂ + 0,5%N₂) ustidan puflanadigan metallni sig’imi 150 tonna bo‘lgan konverterni hisoblash. Shixtani tarkibida 77% cho‘yan va 23% skrap bo‘ladi, ularni oksidlansizlashtirishdan oldingi tarkibi quyidagicha bo‘ladi:

	C	Si	Mn	P	S
Cho‘yan	3,8	0,5	0,5	0,2	0,05
Skrap	0,3	-	0,5	0,04	0,04
Shixtaning o‘rtacha miqdori	2,759	0,5	0,763	0,033	0,045
Kislorodsizlantirishdan oldingi skrap	0,16	-	0,4	0,025	0,01

Futerovkani sarfini (periklazoshpinelidli g‘isht) cho‘kish massasini 0,25% ga teng deb olamiz.

Konverterni hisobi o‘z ichiga noladi;
1)material balansi hisobi; 2)konverterning asosiy o‘lchamini hisobi;
3)kislorodli furmani hisobi; 4)issiqlik balansi hisobi.

Material balansi

Chala yongan qo‘shimchalar po‘latni oksidlanishidan oldingi va shixtadagi elementlarni o‘rtacha tarkibi farqi orqali aniqlanadi (100 kg shixta uchun).


C………2,759 – 0,3 = 2,459 kg
Si………………………0,72 kg
Mn……0,763 – 0,5 = 0,223 kg
P……..0,033 – 0,01 = 0,023 kg
S……..0,045 – 0,025 = 0,02 kg
Fe,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,5 kg
Jami 4,945kg
10% uglerod CO₂ gach va 90% uglerod esa CO gacha oksidlanishini nazarda tutgan holda, qo‘shimchalarni oksidlashga sarflanadigan kislorodning massasini aniqlaymiz.
Kislorod sarfi, kg Oksid massasi, kg

C->CO2….0,2459 · 32 : 12 = 0,656	0,2459 + 0,656 = 0,9019
C->CO…2,2131 · 16 : 12 = 2,9508	2,2131 + 2,9508 = 5,1639
Si->SiO2…0,5 · 32 : 28 = 0,571	0,5 + 0,571 = 1,071
Mn->MnO…0,223 · 16 : 55 = 0,065	0,223 + 0,065 = 0,288
P->P2O5…0,023 · 80 : 62 = 0,030	0,023 + 0,002 = 0,004
Fe->Fe2O3….1,5 · 48 : 112 = 0,643	1,5 + 0,643 = 2,143
4,9158	9,5718

2.2. Kislorodli konvertordan ajralayotgan shlakni miqdori va tarkibini aniqlash.

Avvalgi mashg‘lot natijalardan foydalangan holda, shlakning miqdori va tarkibini aniqlash uchun boksit sarfini 0,6 kg (100 kg shixtaga) deb olamiz. Ohak miqdori sarfini x ga teng deb qabul qilsak, metallmas materiallar tarkibini 1- jadval orqali topamiz:
Shlak qoldig‘idagi CaO miqdorini, kg, aniqlimiz:
Futerovka……………… 0,25 ·0,02= 0,005
Boksit………………… 0,60·0,01=0,006
Oxak……………………0,85x1,6155 + 0,035x
Shlak qoldig‘idagi SiO2 miqdorini aniqlimiz:
Metall shixta……………. 1,071
Futerovka……………….. 0,25*0,05 = 0,0125
Boksid…………………... 0,60*0,10 = 0,06
Oxaktosh………………… 0,035 x1,6155 + ,035 x

Shlak tarkibi 1-jadval

	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	Cr2O3	S	MnO	P2O5	Fe2O3
Temir	1,071	-	-	-	-	0,018	0,288	0,053	-
shixtasi Futerovka	0,0125	0,005	0,175	0,0075	0,03	-	-	-	0,02
Boksit Oxak Ja’mi	0,06 0,271 1,4145	0,025 6,593 6,623	- 0,271 0,446	0,324 0,039 0,3705	- - 0,03	0,0006 0,010 0,0286	- - 0,288	0,0005 0,0078 0,0613	0,15 0,027 0,197

Shlakni negiziga e’tibor bergan holda CaO/SiO2=3,5 oxakni sarfini hisoblaymiz.
(0,011+0,85x)/(1.4145+0.035x)=3.5 X=6.79 kg

Endi 1-jadvaldan foydalangan holda, shlakni qoldig‘i tarkibini oson aniqlimiz.

	SiO2	CaO	MgO	Al2O3			Cr2O3
Kg…………	1,4145	6,623	0,446	0,3705			0,03
%..................	11.92	55.85	3.76	3.12			0.025
Kg…………	S 0,0286	MnO 0,288	P2O3 0,0613		Fe2O3 0,649	FeO 1,946
%.................	0,24	2.42	0,516		5.47	16.41

Temir oksidlanadi, kg:

Fe₂O₃ gacha 0,649 – 0,197 = 0,452 FeOgacha 1,946
Bu yerda 0,197 kg –turli xil manbalardan kelib tushgan Fe₂O₃ miqdori.
Metalldan shlakka o‘tgan temir
1,946 · 56 : 72 + 0,452 · 112 : 160 = 1,514 + 0,319 = 1,833 kg.
Yaroqli metallning chiqishi
100 – 5,645 – 0,5 – 1,0 – 1,833 = 91,022 kg,
Bu yerda 5,645 – qo‘shimchalarni yonishi, kg; 0,5 – shlak bilan chiqib ketadigan temir miqdori, kg; 1,0 – chiqindilar bilan yo‘qotiladigan temir, kg; 1,833 – shlakda temir oksidlarini hosil bo‘lishiga sarflanadigan temir, kg.
Temir oksidlanishiga ketadigan kislorod sarfi (oksidlar massasi va dastlabki element orasidagi farq orqali aniqlaymiz):
(1,946 – 1,514) + (0,649 – 0,319) = 0,762 kg.
Xamma qo‘shimchalarni oksidlanishiga sarflanadigan kislorod miqdori
5,607 + 0,762 = 6,369 kg.

2.3. Kislorod konverteridan ajraladigan gazning tarkibini aniqlash.
Vannaga berilayotgan kislorodni o‘zlashtirish koeffitsientini 0,9 deb qabuLqilganda, 335 kg cho‘kindiga kerak bo‘lgan texnik kislorod miqdori
6,369 · 22,4/(0,995 · 0,9 · 32)*335/100 = 16.5 m³
1 t cho‘kindiga sarflanadigan kislorod miqdori 49,8 m²/t ga teng. Berilayotgan azotning miqdori
16.5*0,005 = 0.08 m² yoki 0,1 kg ga teng.
O’zlashtirilmgan kislorodning miqdori
(16.5 – 0,025)*0,05 = 0,8 m³ yoki 0,65 kg ga teng.
Texnik kislorodning massasi
6,359 + 0.1 + 0,65 = 7.019 kg ga teng.
Endi ajralayotgan gazning tarkibi va miqdorini aniqlash mumkin.

	Kg	m^3	%
CO2	0,975 + 0,0048 + 0,537 = 1,517	0,772	13,84
CO	5,584	4,467	80,05
H2O	0,054	0,067	1,20
O2	0,354	0,248		4,44
N2	0,031	0,025	0,45
SO2	0,004	0,001	0,02
Jami	7,544	5,580	100,0

Eritishning material balansi.

Keldi	kg	Olindi	Kg
Cho‘yan	257.95	Po‘lat	304.92
Skrab	77.05	Metallni shlak bilan yo‘qotilishi	1.675
Boksit	2.01	metallni chiqindilar bilan yo‘qotilishi	3.35
Oxak	25.98	shlak	43.46
Futerovka	0,8375	gazlar	25.27
Texnik O2	22.626	F2O3	7.18
Jami	386.46	Jami	386.46
		Bog‘lanmagan	- 0,603 kg

2.4. Kislorod konverterning asosiy o‘lchamlarini aniqlash.
Konverterning ichki diametric DVH va tinch holatidagi
suyuq vanna chuqurligi h, umumiy balandligi H1 uning cho’kindisiga bog‘liq.
Cho‘kindi, t …50 75 100 150 200 335
DVH, M…3,3 4,2 4,93 5,5 6,2 6,9
h,m…..1,1 1,4 1,5 1,6 1,7 2,0
H1/DVH…1,55 1,47 1,4 1,3 1,22 1,25
Konverter futerovkasi qalinligi odatda konus qismi 508 – 888 mm; silindr qismi 711 – 990 mm; tubi 748 – 1220 mm deb qabul qilinadi.
Berilgan takliflarga asosan DVH = 6,9 m va H1/DVH = 1,25 tanlanadi. bunda ishchi maydon balandligi
H₁ = 6,9 · 1,25 = 8,625 m.
Bo’yincha diametrini
Dg = 0,55 DVH = 0,55 · 6,9 = 3,8 m. deb olamiz.
Bo’yincha qiyaligi α = 60 º ga teng bo’lganda, bo’yinchaning balandligi Hg = 0,5(DVH - Dg) tg 60º = 0,5(6,9 – 2,7) 1,732 = 3,63 m.
Konverter xajmini soddalashtirilgan formula orqali topamiz.
V=(pD²_VH/4/4)*H=3.14*6.9^2/4=37.37
Tub futerovkasining qalinligi Y_F= 1m , kojux qalinligi Y_koj= 0,03m ga teng deb qabul qilganda, konverterning umumiy balandligini aniqlaymiz:
H = 6,9 + 1,0 + 0,03 = 7,93 m.
Devorlar futerovkasining o‘rtacha qalinligini Y_F.st = 0,85m ga teng bo‘lganda, kojuxining qalinligi Y_koj= 0,03m ga teng bo‘lganda, konverterning tashqi diametri
D_tash = 4,93 + 2 · 0,85 + 2 · 0,03 = 6,69 m ga teng.

Material balansini hisoblashda 1 t cho‘kindi uchun sarflangan texnik kislorodning miqdori 49,8 m³ ga teng ekanligi topiladi. 335 t cho‘kindiga sarflangan kislorodning xajmi 49.158 * 335 = 16467.9 m² ga teng bo’lishi kerak. Puflash intensivligini 8,38 * 10-5 m3/(kg/s) deb qabul qilamiz. Bu orqali kislorodning sarfi 8,33 * 10^-5* 335 * 10³ = 27.9 m³/s ekanini topamiz.
Bunda puflash jarayonining davomiyligi 16683 : 27.9 = 590.24 s (9,96 min) ga teng bo‘ladi.
Purkash jarayonlari orasidagi to‘xtashlar davomiyligi 1080 s (18 min) deb qabul qilamiz. Demak, davrning umumiy davomiyligi 590.24 + 1080 = 1670.24 s (27,96 min) ga teng.
335 t cho’kindiga sarflanayotgan texnik O₂ ning umumiy miqdori 6,754*335/100 : 100 * 335 * 10₃ =75797.1 kg ( bu yerda 6,754 kg – 100 kg cho’kindiga sarflanayotgan texnik O₂ ning massasi, material balansdan olingan) ga teng. Uning 1 sekunddagi sarfi
75797.1 : 9,96 : 60 = 126.8 kg/s ga teng.
7 - misolda keltirilgan usul bo’yicha, cehdagi texnik O₂ ning bosim kattaligiga asosan furma oldidagi O₂ bosimini aniqlaymiz. So’ngra 8 – misolda ( konussimon soplo) ga va 9 – misolda (soplo Lavlya)dagi kabi soploni hisoblaymiz. Soplosi ko’p bo’lgan furmada kislorodni sarfini soplolar soniga bo’lamiz.

2.5. Kislorod konverterining issiqlik balansini hisoblash. Issiqlik kelishi

Cho’yan bilan keladigan issiqlik (tch = 1300ºC)
Q_ch = 335 · 10³ · 0,77 [0,745 · 1200 + 217,22 + 0,837(1300 – 1200)] = 308229 ·
10³ kDj = 308.229 GDj.
Skrap bilan keladigan issiqlik (tsk= 20ºC)
Qsk = 0,469 · 335 · 10³ · 0,23 · 20 = 763.8 · 10³ kDj = 0,7638 GDj.
Ekzotermik reaksiya issiqligi
C ->CO2…0,002659*335*10³*34,09 =13596,80 C->CO…0,023930 · 335 · 10³ · 10,47 = 83933.2
Si->SiO₂…0,007200 · 335 · 10³ · 31,10 = 75013
Mn->MnO...0,007230 · 335 · 10³ · 7,37 =17850
P->P₂O₅...0,000230·335·1000= 1926.25
S->SO₂... 0,000020 · 335 · 10³ · 9,28 = 62.17
Fe->Fe₂O₃... 0,004520 · 335 · 10³ · 7,37 =11159.6
Fe->FeO... 0,019460 · 355 · 10³ · 4,82 = 31422.062
Fe->Fe₂O₃...0.015·335 ·10³·7.37=37034.25
Q_ekz = 288745.746 MDj = 288.745 GDj.
Shlak paydo bo’lishidagi issiqlik
SiO₂ ->(CaO)₂ SiO₂.....0,01543 · 335 · 10³ : 28 · 60 · 2,32 = 11991
P₂O₅ ->(CaO)3P2O5 · CaO..0,00053 · 150 · 10³ : 62 · 142 ·4,71 =831.2
Q_shl.ob = 12822.25 MDj = 12.8 GDj.

2.6. Kislorod konverterining issiqlik balansini hisoblash.