Технология плавки, расчет шихты и ее загрузка в печь, плавление, измерение температуры металла, доводка и выпуск плавки, страница 5

4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА

Масса металлошихты G_Ш зависит от емкости дуговой печи g_П. В настоящее время на металлургических заводах эксплуатируются дуговые печи следующей емкости (тонн):0.5; 1.5;3;6 (5); 12 (10);25;50; 100;(150);200. В скобках даны нестандартные величины емкости печей. Между емкостью печи и массой металлозавалки существует следующая зависимость:

Предварительно перед расчетом шихты задаются, исходя из ГОСТа, составом готовой стали. Для элементов, у которых в ГОСТе у казаны пределы допускаемых концентраций в готовом металле, принимается среднее их значение

Фосфор и сера имеют только верхний предел допускаемого содержания в готовой стали. В этом случае задаются конечным содержанием фосфора и серы и рассчитывают условия, необходимые для понижения концентрации этих элементов в стали до заданного уровня.

Иногда в ГОСТе для нежелательных примесей (мель, и иногда никель, хром и др.) указывают только верхний предел их содержания в готовом металле. Такие элементы специально в металл не вводят. Они как правило, из металла по ходу плавки не удаляются (медь, никель), содержание их в готовой стали будет определяться только их содержанием в шихтовых материалах, как примесных элементов. В случае если содержание меди или никеля в шихте оказывается, выше заданного предела для данной марки стали, то плавка бракуется или переводится в другую более простую марку.

В общем случае, когда сталь легируется и никелем и молибденом, масса металлошихты G_ш складывается из массы металлического лома G_лом, никеля G_Ni, и ферромолибденаG_Mo и кокса.

G_Ш = G_Ni + G_ЛОМ + G_Mo + G_К                                                         (1)

Шихтовки no никелю

Если в готовом металле должно содержаться [Ni]_г.м.. то масса никеля в шихте G_Ni составит:

G_Ni=(2)

где     [Ni]_Г.М.–– содержание никеля в готовом металле. %;

[Nil_ЛОМ––содержание никеля в металлическом ломе, %;

η_Ni–– коэффициент усвоения никеля;

|Ni]_Ni –– содержание никеля в металлическом никеле. %.

Шихтовка по молибдену

Если в готовом металле должен содержаться молибден [Mo]_г.м. то в шихту необходимо внести ферромолибденом G_Mo

G_ФМо= 100                                               (3)

где [Mo] _Г.М. [Мо]_ЛОМ –– содержание молибдена в готовом металле и металлоломе, %.

[Мо]_ФМо––содержание молибдена в ферромолибдене, %;

η_Мо––коэффициент усвоения молибдена.

Шихтовка по углероду

Углерод в шихту вносится в основном углеродистым ломом и коксом, углеродом ферромолибдена можно пренебречь, т.е.

С_Ш=С_ЛОМ+С_К.                                                    (4)

Содержание углерода в шихте [С_Ш] определяется по формуле

С_Ш = [С]_Г.М + Δ[С]_Р. + Δ[С]_О.П – Δ[С]_В.П.                  (5)

где [С]_ГМ –– содержание углерода в готовой стали, %;

Δ[С]_Р –– количество углерода. окисленного в период плавления, %;

Δ[С]_ОП –– количество углерода, окисленного в окислительный период плавки. %;

Δ[С]_В.П количество углерода, вносимого в металл в восстановительном периоде за счет присадок ферросплавов и науглероживателей, %.

В зависимости от количества присаживаемого окислителя легковесности лома и других факторов величина Δ[С]_Р колеблется от0 до 0,2 %.

Исходя из практических данных, в целях хорошей дегазации металла Δ[С]_О.П принимается в пределах 0,2––0,5 %.

В восстановительный период углерод вносится в металл за счет присадок ферросплавов и науглероживания через шлак при раскислении его коксом.

Δ[С]_В.П = Δ[С]_НАУГЛ. + Δ[С]_Ф.СП.                      (6)

При плавке стали под белым шлаком науглероживание металла Δ[С]_НАУГЛ колеблется в пределах 0,01––0,03 %.

Количество углерода, вносимое ферросплавами С_{Ф СП.}. рассчитывается по формуле:

С_Ф/СП=100                 (7)

где    [Х]_ГМ – содержание легирующего элемента в готовом металле, %;

С_{Ф СП.} содержание углерода в ферросплаве, %;

[Х]_{Ф СП.} –– содержание легирующего элемента в ферросплаве, %;