Содержание кремния подсчитываем по формуле:
Siшх = Siж * 100 / (100 - У) = 2.4*100/(100-10) = 2.67%, где У - угар кремния, %, У=10.
Фосфор практически при плавке в вагранке не угорает, поэтому Ршх = Рж = 1%.
Расчет ведется по двум элементам - кремнию и фосфору, т.к. содержание марганца и серы в чугуне для художественных отливок (в разумных пределах) - факультативно.
Составим три уравнения (для простоты расчет ведется на 100 кг шихты).
Первое уравнение - суммарное количество всех материалов шихты:
А + Б + В + 25 = 100, где А, Б, В и 25 - соответственно количество в шихте чугуна Л3Б, феррофосфора, ферросилиция и отходов литейного производства.
Второе уравнение - баланс по кремнию, вносимому всеми материалами в шихту:
А*(2.4/100) + Б*(1/100) + В*(20/100) + 25*(2.4/100) = 100*(2.67/100), где все четыре слагаемых соответственно масса кремния, вносимая чугуном, феррофосфором, ферросилицием и отходами литейного производства, а сумма - масса кремния, которая должна быть в шихте; 3.4; 2.0; 20; 2.4 и 2.67 - соответственно содержание кремния в компонентах шихты и во всей шихте.
Третье уравнение - баланс по фосфору:
А*(0.13/100) + Б*(14/100) + В*(0.02/100) + 25*(1/100) = 100*(1/100), где 0.13; 14; 0.02; 1 и 1 - соответственно содержание фосфора в компонентах шихты и во всей шихте.
Решая эти три уравнения, получаем массу чугуна Л3Б А=68 кг; феррофосфора ФФ14 Б=5 кг; ферросилиция ФС20 В=2 кг; возврат собственного производства 25 кг.
Определяем содержание в шихте углерода:
Сшх = 68*(3.85/100) + 5*(0/100) + 2*(1/100) + 25(3.6/100) = 3.54%
Науглероживание шихты в вагранке составляет в среднем 2.1%, тогда содержание углерода в выплавленном чугуне составит:
Счуг = 3.54 + 0.021*3.54 = 3.61%
Расчет шихты при выплавке серого чугуна в индукционной печи
В последнее время для плавки чугуна стали широко применяться индукционные тигельные печи. В этих печах в качестве шихты используют повышенное количество чугунного и дешевого стального лома, исключая при этом использование дорогостоящего и дефицитного литейного чушкового чугуна. Все это приводит к уменьшению себестоимости отливок.
Расчет шихты при этом процессе аналогичен расчету, приведенному при ваграночной плавке с дополнительным расчетом количества вводимого карбюризатора, т.к. содержание углерода в стальном ломе низкое, а пригар углерода из кокса отсутствует. Так же уменьшается и содержание кремния в шихте из-за его малого количества в стальном ломе.
Согласно рекомендациям [52] средний состав металлической шихты при индукционной плавке следующий, кг/на 100 кг шихты: передельный чугун и чугунный лом - 42, стальной лом - 30, возврат - 25, ферросилиций 18-й - 3. При такой шихте содержание углерода в выплавленном металле составляет 2.3 - 2.5%. Для повышения содержания углерода до 3.6% требуется ввести 1.3 - 1.6 кг карбюризатора. В этом случае для точного расчета шихты приходится решать 4-5 уравнений. Такие расчеты целесообразно производить на ПЭВМ с программным обеспечением или составлять шихту методом подбора.
Расчет шихты для выплавки алюминиевого сплава
Рассчитываем шихту для сплава АК12, содержащем 10-13% кремния. В качестве шихтовых материалов выбираем первичный алюминий технический марки А0, содержащий 99% алюминия (примеси - остальное) и лигатуру Al-Si, содержащую 22% кремния, остальное - алюминий. Угар алюминия и кремния составляют 1%. Шихту рассчитываем на 100 кг. Для учета угара масса шихтовых материалов должна быть увеличена: кремния на 11.5*1/100 = 0.115 кг; алюминия на 88.5*1/100 = 0.885 кг.
Расчетный состав шихты представлен в следующем виде:
Кремний Алюминий Всего
Средний химический состав, % 11.5 88.5 100
Масса компонента на 100 кг шихты, кг 12.5 88.5 100
Угар, % 1 1 кг 0.115 0.885 Расчетный состав шихты, кг 11.615 89.385 101
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.