Технология выплавки и разливки стали марки 30ХГСА (Специальная часть дипломного проекта)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Количество (MnO), (P2O5), (Fe2O3),(Cr2O3) приведены в таблице 17 и таблице 18. Количество (FeO) и (MgO) определим отдельно.

G(FeO)== 1,94 кг                                   (99)                                                     

                              GMgO== 0,97 кг                                   (100)                                                      

так как основность составляет 2,6, то содержание CaO в шлаке можно выразить

(CaO) = 2,6×(SiO2)                                                (101)                                                                           

подставляя уравнение (101) в уравнение (98) можно выразить

9,7 = 0,417+0,076+0,1+0,97+1,94+0,181+G(SiO)+2,6 G(SiO),

GCaO=4,345; G(SiO)=1,671

Таблица 19 - Вес и состав шлака окислительного периода.

Окисел

CaO

SiO2

MnO
FeO

Fe2O3

P2O5

MgO

Cr2O3

S

Вес, кг

4,345

1,671

0,417

1,940

0,100

0,076

0,970

0,181

9,700

Вес, %

44,81

17,24

4,30

20,00

1,00

0,78

10,00

1,87

100

4.2.5 Определение расхода извести и кварцита.

В результате окисления Si (таблица 17) в состав шлака входит G= =0,853 кг. Присадкой кварцита необходимо внести кремнезёма

G = 1,671 – 0,853 = 0,818 кг,                          (102)

Тогда общий расход кварцита GКВ. ( в кварците 98 % SiO2. Таблица 12) для обеспечения заданной основности шлака

GКВ. = = 0,835 кг

Расход извести

GИЗВ. = = 4,72 кг

В случае замены извести известняком расход известняка составит

G=4,72×96/56 = 8,09 кг

4.2.6  Определение расхода железной руды.

Для поддержания в шлаке (FeO) = 20 % требуется 1,94 кг, но в шлаке уже есть 0,3 кг, т.о. потребность в FeO составит.

1,94 – 0,3 = 1,64 кг.

При окислении Mn, Si, P,Cr тратится 2,909 кг FeO (таблица 17), то общая потребность в FeO равна

1,64 + 2,909 = 4,549 кг

Необходимое количество Fe вносится рудой (таблица 12). В пересчёте на Fe2O3 по реакции (Fe2O3) + [Fe] = 3 (FeO) потребуется следующее количество Fe2O3

G =  = 3,37 кг.                                   (103)

Необходимо будет в печь присадить железной руды

GЖ.Р. =  =  = 3,74 кг

Таблица 20 - Химический состав металла в конце окислительного периода.

Элемент

Внесено шихтовыми материалами, кг

Окислилось в период плавления и окислительный период, кг

Осталось в конце окислительного периода, кг

Состав, %

C

0,564

0,399

0,165

0,169

Si

0,398

0,398

Mn

0,497

0,323

0,174

0,178

P

0,04

0,033

0,007

0,007

S

0,035

0,035

0,036

Ni

0,199

0,199

0,203

Cr

0,249

0,124

0,125

0,128

Cu

0,249

0,249

0,255

Fe

97,495

2,95

94,545+2,28 =       = 96,825

99,024

S = 97,779

S = 100

4.2.7   Восстановительный период плавки.

Количество шлака определяем исходя из задачи десульфурации. Необходимо удалить из металла такое количество S, чтобы её остаток не превышал содержание серы в готовом металле в соответствии с ГОСТом. Принимаем содержание серы в готовом металле 0,010 %. В конце окислительного периода металл содержал (таблица 20) 0,035 % S. Таким образом, необходимо удалить

0,035 - 0,01 = 0,025 %.

Это количество соответствует

GS=  =  = 0,024 кг;                       (104)                                      

Для промышленной печи коэффициент распределения  серы между металлом и шлаком

Ls = = 40

Шлак  содержит S

                                                  (S) = LS.× [S] = 0,4 %                                     (105)

Отсюда количество шлака восстановительного периода ШВ.П. составит

ШВ.П. = == 6,0 кг                             (106)

В восстановительный период частично окисляется из металла, прохо-дящим воздухом через печь железо и марганец. Для упрощения расчёта пре-небрегаем окислением марганца. На основании практических данных в не-раскисленном шлаке восстановительного периода содержится 5-7 % FeO, принимаем (FeO)в.п.=6 %.

                                                GFeO= ;                                    (107)

GFeO = 0,36 кг

По практическим данным, шлак восстановительного периода наводится из шлаковой смеси (Gшл.см.), в состав которой входит CaO, CaF2 и шамот в соответствии 5:1:1

Gшл.см.= Шв.п. - GFeO.                                                                   (108)

Gшл.см.= 6 – 0,36 = 5,64 кг

В шлаковой смеси содержится

Gизв.==  = 4,03 кг                                 (109)

Gшам. = Gпл.шп. = = = 0,806 кг

Таблица 21 - Состав шлака восстановительного периода.

Источник поступления

Кол-во,кг

CaO

SiO2

FeO

MgO

CaF2

S

Al2O3

S

Известь

4,03

3,71

0,010

0,13

0,04

Шамот

0,806

0,51

0,28

Плавиковый шпат

0,806

0,03

0,77*

Окисление  же-леза (воздухом)

0,36

0,36

Поступает при десульфурации

0,025

Итого, кг.

3,71

0,64

0,36

0,13

0,77

0,025

0,32

5,96

Состав, %.

62,25

10,74

6,04

2,19

12,92

0,42

5,37

100

* - принимаем что CaF2 полностью переходит в шлак.

4.2.8 Определение количества раскислителей и легирующих.

При плавке с восстановительным периодом ФХ (феррохром) вводят сразу после скачивания окислительного шлака перед вводом шлакообразующих. Потребность в раскислителях и легирующих определяется по формуле

G=;                          (110)

где   G- количество необходимого ферросплава, кг.

[Х]г.мет.- содержание легирующего элемента в готовом металле, (таблица 15), %.

[Х]к.о.п.- содержание легирующего элемента в конце окислительного периода, %

[Х]- содержание легирующего элемента в ферросплаве (таблица 13), %.

 - коэффициент усвоения легирующего элемента из данного ферро-сплава.

В расчёте принимаем, что осадочное раскисление проводим силико-марганцем марки СMн 20, диффузионное раскисление порошком ферроси-лиция марки ФС 75 совместно с порошком кокса.

Используя выражение (29) определяем необходимое количество сили-комарганца из расчёта получения в готовой стали [Mn] = 0,65 %, вес металла условно принимаем равным весу металла в конце окислительного периода (таблица 20) Gмет = 97,779 кг, [Mn]СMn.= 65 %.

GCMн =                       (111)

GCMн = = 1,13 кг

CMн вносит в металл также и Si. Из практических данных принимаю, что 30 % Si из силикомарганца расходуется на раскисление, а 70 % Si на легирование. hSi.=70 %. Определим содержание [Si] внесённого полученным количеством GCMн. Принимаем  = 24%,

[Si] =  =  = 0,19 %                    (112)

Определим количество FeCr марки ФХ 800А, необходимого для легирования металла. [Cr]г.м.= 1,0 %, hCr= 98%, CrФХ= 70%;

GФХ = = 1,25 кг   

Феррохром вносит в металл некоторое количество Si. Принимаем что [Si]ФХ.= 1,8 %, hSi.= 70 %.

Содержание [Si] при присадке ФХ 800А

[Si] = =  = 0,016 %                            (113)

Таким образом CMн 20 и ФХ 800А вносят в металл

[Si] = 0,19 + 0,016 = 0,206 %

Расход порошкообразного ФС 75 определим исходя из процентного содержания в готовом металле [Si] = 1,1 %, hSi = 50 %, на легирование

Похожие материалы

Информация о работе