Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
В начале расчета необходимо определить параметры, характеризующие состояние ванны жидкого металла в конце плавки: массу металла и его химический состав, а также принять химический состав шихтовых материалов.
В соответствии с заданием садка мартеновской печи составляет 440 тонн, то есть в конце плавки в печи масса жидкого металла должна быть равна 440 тонн. Так как в процессе окислительного рафинирования происходит окисление элементов металла и неизбежны потери железа, то исходная масса металлических материалов,
из которых получают сталь (масса чугуна и лома), должна быть больше массы жидкой стали. Определение массы каждого из металлических материалов, загружаемых в мартеновскую печь, является одной из задач расчета плавки.
Химический состав стали любой марки регламентируется стандартами или оговаривается с заказчиком и должен соответствовать установленным требованиям. В примере расчета выплавляется сталь марки Ст20, состав которой приведен в таблице 1 [1].
Таблица 1 - Химический состав выплавляемой стали
Марка стали | Массовая доля элементов, % | ||||
C | Mn | Si | P | S | |
Не более | |||||
Ст20 | 0,17-0,24 | 0,35-0,65 | 0,17-0,37 | 0,035 | 0,040 |
Следует учитывать то, что для осуществления безаварийной разливки стали на машинах непрерывного литья заготовок, содержание серы и фосфора в разливаемом металле не должно превышать 0,025 и 0,015% соответственно.
Исходная концентрация элементов в металлошихте существенно превышает их содержание в марочном составе выплавляемой стали. Поэтому удаление избытка элементов (в основном углерода) является одной из главных задач окислительного рафинирования в процессе мартеновской плавки.
Плавку желательно прекратить тогда, когда достигнуто требуемое содержание углерода в металле ([C]M). Для марки Ст20 это любое значение из марочного интервала 0,17-0,24% (см. таблицу 1). Однако целесообразно ориентироваться на среднее значение из интервала: нижний предел – середина марочного интервала (0,17-0,24%). Это связано с возможностью поступления углерода в металл при раскислении ферросплавами (особенно углеродистым ферромарганцем).
Следует иметь в виду, что получение стали с содержанием углерода ближе к верхнему пределу предпочтительнее с точки зрения продолжительности плавки, расхода окислителей и раскислителей, массы жидкого металла и других технико-экономических показателей.
Таким образом, плавка стали должна быть прекращена, когда в металле останется такая концентрация углерода, при которой последующий ввод материалов (раскислителей и легирующих) не приведет к выходу ее за указанные маркой стали пределы. Учитывая все вышеизложенное, выбираем содержание углерода в стали перед раскислением [C]раск = 0,20%.
Химический состав чугуна указан в задании. Химический состав металлического лома зависит от того, отходы каких марок сталей составляют лом. Часто сведения об этом носят приблизительный характер. Можно считать, что лом имеет химический состав, близкий к среднему составу сталей, выплавляемых отечественной металлургией в наибольшем количестве – низкоуглеродистых обыкновенного качества. В этом случае лом может содержать 0,1-0,2% углерода; 0,15-0,25% кремния; 0,4-0,5% марганца; менее 0,05% фосфора и серы. Принимаем следующий состав лома: [С]Л = 0,2%; [Si]Л = 0,20%; [Mn]Л = 0,45%; [P]Л = 0,05%; [S]Л = 0,05%. Данные о химическом составе чугуна и лома сведены в таблицу 2.
Таблица 2 – Химический состав металлошихты
Материал | Содержание, % | ||||
C | Mn | Si | P | S | |
Чугун жидкий | 4,3 | 1,4 | 0,8 | 0,13 | 0,036 |
Лом металлический | 0,2 | 0,45 | 0,2 | 0,05 | 0,05 |
Кроме основных компонентов металлошихты в печь во время завалки присаживают твердые окислители, флюсы, разжижители. В шлакообразовании принимает участие футеровка печи. В производственных условиях вместе с жидким чугуном в печь попадает шлак, называемый миксерным шлаком. Лом всегда частично окислен с поверхности и поступает в печь с некоторым количеством мусора: песком (основной компонент – 95% SiO2) и глиной (Al2O3). Необходимые для расчета химические составы некоторых материалов (неметаллической части шихты, свода, пода, загрязнений лома и окалины) приведены в таблице 3. Расчет ведется на 100 кг металлической завалки.
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 521 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!