- •Практична робота №1
- •Теоретична частина
- •Практична робота №2
- •Практична робота №3
- •Практична робота №4
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 4 «Надлишок вуглецю у металі в конверторної плавки»
- •Практична робота №5 Тема: Розкислення спокійної сталі на устрою ківш-піч.
- •Приклад розрахунку:
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Тема: Розкислення низьковуглецевої низьколегованої сталі на вакууматорі.
- •Практична робота №6
- •Практична робота №7 Тема: Розрахунок додаткової десульфурації сталі порошковим дротом в вакууматорі.
- •Практична частина
- •Практична робота №8 Тема: Розрахунок зневуглецюванням сталі на вакууматорі.
- •Практична робота №9
- •Практична робота №10 Тема: Відхилення від технології мартенівської плавки, зайвий вуглець.
- •Література
Тема: Розкислення низьковуглецевої низьколегованої сталі на вакууматорі.
Мета: Відпрацювання методики розрахунку.
Теоретична частина
Метал з конвертера випускається у сталь-ківш з основною футерівкою з повним відсіканням брудного окисленого шлаку. Для укриття поверхні металу і захисту від втрати тепла випроміненням, проникнення в метал шкідливих газів з атмосфери, захисту футерівки шлакової зони від агресивної дії кремнезему, прийняття у метал продуктів розкислення і часткової десульфурації наводиться новий високоосновний покривний шлак вагою 3,0т на ківш, або 1,200кг/100 кг для розрахунку зі складом: вапно-плавиковий шпат 5 : 1.
У ковші-печі метал нагрівають електричним струмом з врахуванням охолодження металу від завантаження холодних шлакоутворювачів, розкислювачів, десульфураторів, вакуумування сталі з продувкою холодним аргоном, тощо.
Нагрітий з запасом тепла метал подається в камеру вакууматора, герметично закривається кришкою, включається вакуумний насос, через пористі пробки у днині ковша подається аргон, і метал починає циркулювати з динної частини з кипінням, дегазацією, зневуглецюванням. При вакуумуванні активно окислюється вуглець за рахунок розчиненого у металі кисню, за недостачею кисню у метал завантажують прокатну окалину, або продувають метал киснем через верхню фурму.
По ходу вакуумування у вакуумну камеру завантажують через вакуумні затвори розкислювачі і легуючі за розрахунком їх кількості з врахуванням низького угару елемтів з них внаслідок дуже низької окисленості металу, угар при цьому складає 2-4 % за рахунок утворення тугоплавких оксидів і винесенням кульками аргону їх у шлак.
Водночас проводиться десульфурація металу порошковим дротом за допомогою трайбапарату, для кінцевого і поглибленого розкислення вводиться також алюміній - катанка А7 у кількості 50 % від норми розкислення алюмінієм АВ 87 у звичайному ковші без вакуумування.
Для вакуумування сталей з низьким вуглецем рівня 0,05% потрібно на випуску плавки мати вуглець біля 0,08%, а при виплавці зверх низьковуглецевих марок сталі-0,04%
Потрібно також обов’язково врахувати навуглецювання сталі у ковші-печі від дії електродів на рівні 0,020%.
Низьковуглецеві марки сталі спочатку розкислюються силікомарганцем з розрахунком по кремнію, або марганцю, а потім розраховується кількість феромарганцю, або феросиліцію для добавки другого елемента, якого бракує до марочного складу (наприклад сталь 09Г2С розкислюють спочатку розрахунком SiМn по вмісту Мn, а потім добавляють кремній внесенням феросиліцію).
Практична частина
Розрахунок
Проведемо розкислення низьковуглецевої сталі марки А36.
Хімічний склад цієї марки сталі з головних розрахункових елементів, %:
вуглець - 0,15-0,20
марганець - 0,85 -1,15,
кремній - 0,17 - 0,37
На випуску з конвертера сталь мала хімічний склад:
вуглець - 0,11 % ,
марганець - 0,07 %,
кремній - 0,00 %.
Угар елементів з розкислювачів і легуючих приймаємо низьким внаслідок низької окисленості металу після вакуумування
Розраховуємо кількість силікомарганцю, кг:
марганцю: повинно бути (0,85 + 1,15) : 2 = 1%
було Мn в сталі на зливі у ківш 0,07 %
бракує марганцю у металі 0,270
кремнію: повинно бути (0,17 + 0,37) : 2 = 0,270 %
було кремнію в металу 0,000 %
бракує кремнію у металі 0,270 %
З цього видно, що бракує небагато кремнію 0,270 % і багато марганцю 1,540 %.
Для розкислення використовуємо силікомарганець з угаром кремнію 4 %, марганцю 3 %.
Формула для підрахування кількості розкислювача по кремнію:
Мр = а : (в * с),
М SiМn= 0,27 : (0,17 * 0,96) = 1,654кг
З врахуванням виходу сталі коректуємо масу силікомарганцю, кг:
1,654 * 0,90 = 1,489
Силікомарганець вносить марганцю, кг:
1,489 * 0,78 * 0,97 = 1,308
Тепер бракує марганцю, кг:
1,540 – 1,308 = 0,232
Потрібно додатково внести феромарганцю, кг:
МFeМn = 0,232 : (0,78 * 0,97) = 0,307
З врахуванням виходу сталі коректуємо масу феромарганцю, кг:
0,307 * 0,90 = 0,276
Алюміній вносимо згідно нормам ТІ , зниженим у 2 рази, і замість АВ 87 вико-ристовуємо алюміній - катанку А7:
1кг/т : 2 = 0,5 кг/т, або 0,05 кг на 100кг металу.
Після цього прорахуємо сукупний внесок вуглецю розкислювачами, кг:
Силікомарганець вніс вуглецю, кг:
1,489 * 0,017 * 0,98 = 0,025
Феромарганець вніс вуглецю, кг:
0,276 * 0,065 * 0,98 = 0,018
Потрібно знизити вміст вуглецю з врахуванням навуглецювання металу від електродів у ковші-печі на 0,020 і завантажених розкислювачів.
Розраховуємо сумарну масу вуглецю від навуглецюванні на УКП і розкисленні, кг:
0,050 + 0,020 + 0,025 + 0,025 = 0,095
Потрібно знизити вміст вуглецю на вакууматорі, кг:
0,095 – 0,090 = 0,005
На окислення 0,020 вуглецю витрати кисню складуть, кг:
0,005 * 16 : 12 = 0,0067
Приймемо хімічний склад прокатної окалини: Fе2О3 = 90%, FеО = 10%.
Розрахунок кількості прокатної окалини для внесення 0,027 кг кисню, кг:
0,90 х * 48 : 112 + 0,10 х * 16 : 56 = 0,027.
0,386х + 0,029х = 0,0067 0,415х = 0,0067 х = 0,016.
Примітка: для повного розрахунку окалини потрібно також враховувати витрати кисню на всі розкислювачі з відрахуванням кількості розчиненого у металу кисню на випуску плавки.
Для розрахунку практичної роботи № 6Масовий зміст елементів у готовій сталі Додаток
Варіант |
Марка сталі |
Масовий зміст елементів у готовій сталі |
||||
С |
Мп |
Si |
S |
Р |
||
не більш |
не більш |
|||||
1 |
А-44 |
0,14- 0,20 |
0,40-0,65 |
0,15-0,30 |
0,030 |
0,030 |
2 |
В |
0,28-0,37 |
0,50-0,80 |
0,20-0,40 |
0,030 |
0,030 |
3 |
С |
0,07-0,14 |
0,35-0,65 |
0,17-0,37 |
0,030 |
0,035 |
4 |
St 37-3 |
0,17-0,24 |
0,35-0,65 |
0,17-0,37 |
0,030 |
0,035 |
5 |
А515-6 |
0,14-0,21 |
0,60-0,90 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
6 |
А36 |
0,15-О,20 |
0,85-1,15 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,040 |
7 |
St 37-2 |
0,12-0,17 |
0,40-0,60 |
0,15-0.30 |
0,035 |
0,035 |
S |
St44-2 |
0,15-О,20 |
0,40-0,60 |
0,10 -0,25 |
0,040 |
0,040 |
9 |
15Г |
0,12-0,19 |
0,70-1,00 |
0,17-0,37 |
0,035 |
0,035 |
10 |
St 52-3 |
0,15-0,20 |
1,2-1,60 |
0,35-0,55 |
0,030 |
0,035 |
11 |
17ГС |
0,14-0,20 |
1,00-1,40 |
0,40-0,60 |
0,030 |
0,030 |
12 |
А |
0,17-0,21 |
0,40-1,00 |
0,15-0,30 |
0,040 |
0,040 |
13 |
Е |
0,13-0,18 |
0,70-1,40 |
0,15-0,30 |
0,040 |
0,040 |
14 |
D40 |
0,12-0,18 |
0,90-1,60 |
0,15-0,30 |
0,035 |
0,035 |
15 |
А 572-50 |
0,14-0,20 |
0,85-1,25 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
16 |
А 516-55 |
0,12-0,18 |
0,60-0,90 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
17 |
А 516-70 |
0.14-0.22 |
0,85-І,21 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
18 |
АВ/ЕН |
0,12-0,18 |
1,20-1,60 |
0,17-0,50 |
0,040 |
0,040 |
19 |
А 572-65 |
0,14-0.23 |
0,90-1,30 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
20 |
А 572-60 |
0,14-0,25 |
0,90-1,30 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
21 |
А 572-42 |
0,14-0,20 |
0,85-1,25 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
22 |
LRA |
О,14-0,22 |
0,30-0,60 |
0.17-0.37 |
0,030 |
0,040 |
23 |
АВА |
0,14-О,22 |
0,40-0,65 |
0,15-0,30 |
0,030 |
0,040 |
24 |
SS400 |
0.14-0.22 |
0.40-0.60 |
0,17-0,37 |
0,030 |
0,030 |
25 |
30 |
0,27-0,35 |
0,50-0,80 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,035 |
Масовий зміст елементів сталі на випуску Додаток
Варіант |
Марка сталі |
Масовий зміст елементів сталі на випуску |
||
С |
Мп |
Si |
||
1 |
А-44 |
0,10 |
0,06 |
0 |
2 |
В |
0,23 |
0,07 |
0 |
3 |
С |
0,05 |
0,06 |
0 |
4 |
St 37-1 |
0,15 |
0,05 |
0 |
5 |
А515-6 |
0,11 |
0,07 |
0 |
6 |
А36 |
0,11 |
0,07 |
0 |
7 |
St 37-2 |
0,09 |
0,08 |
0 |
S |
St44-2 |
0,09 |
0,07 |
0 |
9 |
15Г |
0,09 |
0,05 |
0 |
10 |
St 52-3 |
0,11 |
0,08 |
0 |
11 |
17ГС |
0,10 |
0,09 |
0 |
12 |
А |
0,12 |
0,08 |
0 |
13 |
Е |
0,09 |
0,05 |
0 |
14 |
D40 |
0,09 |
0,08 |
0 |
15 |
А 572-50 |
0,11 |
0,09 |
0 |
16 |
А 516-55 |
0,07 |
0,08 |
0 |
17 |
А 516-70 |
0.08 |
0,09 |
0 |
18 |
АВ/ЕН |
0,09 |
0,06 |
0 |
19 |
А 572-65 |
0,08 |
0,05 |
0 |
20 |
А 572-60 |
0,07 |
0,08 |
0 |
21 |
А 572-42 |
0,09 |
0,08 |
0 |
22 |
LRA |
0,09 |
0,07 |
0 |
23 |
АВА |
0,10 |
0,06 |
0 |
24 |
SS400 |
0.11 |
0,06 |
0 |
25 |
30 |
0,08 |
0,06 |
0 |