- •Литейные сплавы и плавка предисловие
- •Литейные свойства сплавов
- •1.1. Технологические свойства сплавов и важность их определения для практики
- •1.2. Номенклатура литейных свойств сплавов
- •1.3. Жидкотекучесть. Технологические пробы
- •Взаимосвязь толщин стенок отливок и площади их поверхности при литье в кокиль
- •Взаимосвязь толщины стенок отливки и площади их поверхности при литье под давлением
- •1.4. Склонность отливок к образованию усадочных раковин и пористости
- •V1, v2, v3 и v0 - объемы сплава при соответствующих температурных условиях
- •Температурные коэффициенты объемного сжатия (ткос) в жидком состоянии (индекс «ж») и объемная усадка затвердевания (индекс «з»)
- •1.5. Линейная усадка сплавов и отливок
- •1.6. Усадочные напряжения в отливках
- •1.7. Склонность сплавов и отливок к горячим трещинам
- •1.8. Склонность сплавов и отливок к холодным трещинам
- •3.9. Склонность сплавов к насыщению газами и образованию газовой пористости
- •Растворимость водорода в металлах
- •1.10. Неметаллические включения и плены в сплавах
- •1.11. Склонность компонентов сплавов к ликвации
- •1.12. Зависимость механических свойств сплавов от толщины стенок отливок
- •Механические свойства и рекомендуемый химический состав серого чугуна по гост 1412-85
- •Механические свойства серых чугунов, не предусмотренные гост 1412-85
- •Физические свойства чугунов
- •5.3. Высокопрочный чугун
- •Механические свойства*1 и рекомендуемый химический состав высокопрочного чугуна с шаровидным графитом по гост 7283—85
- •5.4. Чугун с вермикулярным графитом
- •Зависимость механических свойств и объема усадочных раковин в чвг от содержания шаровидного графита (шг)
- •5.5. Ковкий чугун
- •Содержание с и Si в отливках из ковкого чугуна в зависимости от толщины стенок
- •Механические свойства и рекомендуемый химический состав ковкого чугуна по гост 7293-79 (изм. В 1991 г.)
- •Марки, содержание углерода и механические свойства литейных углеродистых сталей по гост 977-88
- •Средний химический состав легированных сталей, мае. %
- •Механические свойства легированных сталей
- •Литейные сплавы цветных металлов
- •6.1. Алюминиевые сплавы
- •Химический состав и механические свойства алюминиевых литейных сплавов по гост 1583—93
- •* В данной таблице обозначения способов литья те же, что в табл. 6.1; то — термическая обработка; ств — временное сопротивление разрыву; стт — предел текучести; 5 — относительное удлинение.
- •Химический состав литейных титановых сплавов, мае. %
- •Линейная усадка 8/ и объем ву.Р усадочных раковин в отливках титановых сплавов
- •Механические свойства бронз
- •Механические свойства латуней
- •Средний химический состав и прочностные свойства никелевых литейных сплавов при температурах 800 и 900 °с
- •Основные понятия и определения
- •Классификация огнеупорных материалов
- •Типовые операции и процессы плавки литейных сплавов Горение топлива
- •Шлакообразование. Строение шлаковых расплавов
- •8.3. Окислительное рафинирование
- •8.4. Закономерности угара элементов в кислых и основных печах
- •Удаление вредных примесей из железоуглеродистых сплавов
- •8.7. Раскисление металла
- •Науглероживание расплавов железа
- •Взаимодействие футеровки с расплавами шлакаи металла
- •Исходные материалы для плавки литейных сплавов Первичные металлические материалы
- •Соотношение содержаний с и Si в литейных чугунах
- •9.2. Вторичные металлические материалы
- •Вторичные черные металлы
- •Физические характеристики* важнейших шихтовых материалов
- •Топливо
- •Важнейшие характеристики каменноугольного кокса
- •9.4. Флюсы
- •Состав известняка, мае. %
- •9.5. Расчет шихты
- •Список компонентов шихты и ограничений по их содержанию
- •Угар (пригар) химических элементов при плавке чугуна
- •Угар элементов при выплавке цветных сплавов, отн. %
- •Примечание. В числителе — угар при плотной шихте, в знаменателе — угар при некомпактной шихте.
- •Примечание. Минимальное значение функции равно 2720,49 руб./т.
- •10.1. Принцип действия и разновидности конструкций коксовых вагранок
- •Особенности горения кокса в вагранках
- •Изменение температуры и химического состава газовой фазы по высоте вагранки
- •Влияние высоты холостой колоши на процесс плавки в вагранке
- •Влияние размеров рабочих колош на процесс плавления шихты в вагранке
- •Влияние качества кокса на тепловые процессы в вагранке
- •Влияние подготовки шихты на ход ваграночной плавки
- •Влияние величины удельного расхода кокса и воздуха на ход ваграночной плавки
- •Способы интенсификации ваграночного процесса
- •Металлургические процессы плавки в коксовой вагранке
- •Расчет требуемого расхода известняка
- •Данные о характере газовой фазы в зонах вагранки
- •Значение коэфициента к науглероживания в холостой колоше
- •Зависимость концентрации серы в чугуне от содержания ее в коксе
- •Особенности плавки в вагранках с основной футеровкой
- •Особенности плавки в металлургических вагранках
- •Особенности плавки чугуна в коксогазовых вагранках
- •Плавка чугуна в бескоксовых вагранках
- •Стабилизация химического состава чугуна, выплавляемого в вагранках
- •Плавка чугуна в дуговых печах
- •11.2. Технология плавки
- •Особенности конструкции и технологии плавки чугуна в дуговых печах постоянного тока
- •Плавка чугуна в индукционных печах
- •Выбор частоты тока для питания индукционных тигельных печей
- •Электромагнитное перемешивание металла в тигле
- •12.4. Основные элементы конструкции печей промышленной частоты
- •Изготовление футеровки печи
- •Технология плавки чугуна в индукционных тигельных печах промышленной частоты
- •12.7. Особенности плавки чугуна в индукционных тигельных печах средней частоты
- •Индукционные канальные печи в чугунолитейном производстве
- •Преимущества и недостатки индукционных канальных печей.
- •12.9. Сравнительный анализ процессов плавки чугуна в современных чугуноплавильных печах
- •Технологические особенности плавки различных сортов чугуна
- •13.1. Технология получения высококачественного серого чугуна с пластинчатым графитом
- •13.2, Технология получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
- •13.3. Производство чугуна с вермикулярным графитом
- •13.4. Производство ковкого чугуна
- •Рекомендации по введению легирующих элементов при плавке легированных чугунов
- •Плавка стали
- •14.1. Плавка стали в мартеновских печах
- •Плавка стали в мартеновской печи с основной футеровкой.
- •Плавка стали в основной дуговой печи с окислением примесей.
- •14.4. Плавка стали в индукционных тигельных печах Общая характеристика особенностей плавки стали в индукционных тигельных печах.
- •Плавка в печи с кислой футеровкой.
- •Особенности плавки в индукционных тигельных печах с основной футеровкой.
- •14.6. Электрошлаковый переплав стали
- •Плавка сплавов цветных металлов
- •15.1. Плавка сплавов на основе алюминия
- •Характеристики двойных алюминиевых лигатур
- •Состав модификаторов и параметры процесса модифицирования алюминиевых сплавов
- •15.2. Плавка сплавов на основе магния
- •Режимы модифицирования магниевых сплавов
- •15.3. Плавка сплавов на основе цинка
- •Составы лигатур для плавки медных сплавов
- •Список литературы к разделу 1
- •К разделу II
Значение коэфициента к науглероживания в холостой колоше
Расход кокса, % (от металлозавалки) |
Коэффициент А" при удельном расходе воздуха, м3/(м2 • мин) | ||
100... 120 |
140... 160 |
180... 200 | |
9 |
1,3 |
1,1 |
0,9 |
10 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |
12 |
1,5 |
1,3 |
1,1 |
15 |
1,7 |
1,5 |
1,3 |
20 |
1,9 |
1,7 |
1,5 |
СЖ.ч — 0> Счуг + и Сст л,
где a, b — соответственно доля чугуна и стали в шихте; Счуг — среднее содержание углерода в чугунной части шихты; Сстл — содержание углерода в каплях металла, образовавшихся из стального лома.
В связи с тем, что капли, образующиеся из чугунной части шихты, науглероживаются незначительно, Л.М.Мариенбах пренебрегает в расчете этой составляющей процесса науглероживания:
Сст.л — Сст .л(исх) + /5
где Сст л(исх) — содержание углерода в стальном ломе; К— коэффициент науглероживания стали в области холостой колоши (выше фурм); / — коэффициент науглероживания стали в горне вагранки.
Величина Сстл(исх) принимается по фактическим данным. Величину коэффициента J5Tвыбирают по данным табл. 10.3. Значения коэффициента / определяются по формуле:
/ = ah,
где а — коэффициент, равный 1 при наличии у вагранки копиль- ника, и равный 1,5 при горне-копильнике; h — высота горна, м. Изменение содержания фосфора при плавке в кислой вагранке.
Фосфор попадает в ваграночный чугун из металлической шихты, в компонентах которой он содержится в виде Fe2P. При плавке в кислой вагранке фосфор вначале легко окисляется с образованием (Fe0)3P205 по реакции (8.13). Однако в зонах вагранки, где температура превышает 1320 °С, он полностью восстанавливается и возвращается в металл. Таким образом, при плавке в кислой вагранке угар фосфора равен нулю.
Изменение содержания серы при плавке в кислой вагранке. Помимо серы, содержащейся в шихте, в жидкий чугун переходит около половины серы, входящей в состав кокса. Растворение серы начинается уже в зоне нагрева шихты в результате контакта поверхности кусков с S02, образовавшимся при сгорании серы кокса:
S02 + 3Fe = FeS + 2FeO + Q.
Этот процесс имеет практическое значение только при плавке на мелкой шихте, так как за время схода колош он проникает в поверхностные слои шихты на глубину до 0,25 мм. При плавке на обычной кусковой шихте растворение серы протекает наиболее интенсивно при стекании капель чугуна по кускам кокса. В начале плавки наблюдается повышенное содержание серы в металле. Затем, по мере смывания каплями металла углерода и серы с поверхности кокса, последняя пассивируется зольными пятнами, в результате чего содержание серы в металле снижается, а затем стабилизируется.
В соответствии с законом распределения часть серы, растворенной в жидком чугуне, может диффундировать в шлак и состояние равновесия будет определяться константой ее распределения:
^S = ($равн)/[$равн]-
В ваграночном процессе состояние равновесия не достигается, поэтому о десульфурирующей способности шлака судят по величине коэффициента распределения серы:
4j=(S)/[S] = aЈs-
Значение коэффициента а тем ближе к единице, чем меньше вязкость шлака и металла, лучше условия их контакта и перемешивания.
Общая масса серы в системе до и после распределения ее между шлаком и металлом не изменится, поэтому
где ты — масса металла; ZS — суммарная концентрация серы в металле до взаимодействия со шлаком (сера шихты плюс сера, перешедшая из кокса); [S] — концентрация серы в металле после его взаимодействия со шлаком; т^ — масса шлака; (S) — концентрация серы в шлаке.
Обозначим отношение массы шлака к массе металла переменной q, тогда т^ = qmu.
Подставив в балансовое уравнение значение (S) = t}s[S] и т^ = = qmu, после преобразований получим: