3.2 Расчет формы

При литье по выплавляемым моделям формой является неразъемная огнеупорная керамическая оболочка, точно повторяющая очертание отливки. Расчет формы при литье по выплавляемым моделям как таковой не производится.

Необходимо назначить такое количество слоев, которое обеспечивало бы необходимую прочность оболочки, количество назначается в зависимости от конфигурации отливки, её массы, ответственности.

Форма при производстве отливки «рычаг» состоит из 6 слоев: 4 этилсиликатных и 2 жидкостекольных. Их толщина примерно будет составлять 6 – 8 мм. Высота блока мм.

3.3 Расчет шихты и баланс металла

Расчет шихты ведём при применении 60% отходов собственного производства (возврат) и 40% первичных металлов и ферросплавов, баланс металла составляем на 420т годного литья в год.

Отходы собственного производства в виде сплава 16ХГТЛ по ОСТ190093-83

Плавка в печи ИСТ 0,16; шихта компактная.

Расчет шихты на 100 кг сплава по среднему химическому составу.

Химический состав сплава 16ХГТЛ по ГОСТ 977-75:

Fe = 95,53 – 96,84%; C = 0,13 – 0,18%; Cr = 1,5 – 1,8%; Mn = 1,0 – 1,3%; Ti = 0,06 – 0,12%

Угар компонентов сплава

Fe = 1 – 2%; Cr = 5 - 10%; Ti = 10 - 15 %; Mn = 10-15 %; С = 5 - 15%.

Вес шихты с учетом угара:

Fe = 96,8*1,02 = 98,736 кг

С = 0,15*1,1 = 0,165 кг

Cr = 1,7*1,05 = 1,785 кг

Mn = 1,25*1,4 = 1,75 кг

Ti = 0,1* 1,5 = 0,15 кг

Общий вес составляет 102,586 кг.

Химический состав ферросплавов:

Fe – Ti марки ФТи30 - 30%Ti, 70%Fe;

Fe – Cr марки ФХ001А - 68%Cr, 32%Fe.

Исходные и расчетные данные заносим в таблицу расчетного состава шихты.

Определяем количество отходов собственного производства (возврата) в виде сплава 16ХГТЛ в шихтовке на 100 кг.

(102,586·60)/100 = 61,55 кг

Количество элементов Fe, Mn, C, Ti, Cr, попадающих в рабочий сплав с отходами собственного производства.

Fe = (61,55 · 96,2)/100 = 59,27 кг

C = (61,55· 0,14)/100 = 0,086 кг

Ti = (61,55 · 0,09)/100 = 0,055 кг

Cr = (61,55 · 1,7)/100 = 1,04 кг

Mn = (61,55 · 1,25)/100 = 0,73 кг

Остальное количество элементов необходимо ввести в рабочий сплав в виде первичных элементов и ферросплавов:

3.3.1 С в виде графита (С = 100%)

С необходимо дошихтовать: 0,165 – 0,086 = 0,079 кг

3.3.2 Cr в виде ферросплава Fe – Cr марки ФХ001А

Cr необходимо дошихтовать: 1,785 – 1,04 = 0,745 кг

А ферросплава для этого потребуется:

(0,745 · 100)/68 = 1,1 кг

содержание Fe = 1,1 – 0,745 = 0,355 кг

3.3.3 Mn в чистом виде

Mn необходимо дошихтовать: 1,75 – 0,73 = 1,02 кг

3.3.4 Ti в виде ферросплава Fe – Ti марки ФТи30

Ti необходимо дошихтовать: 0,15 – 0,055 = 0,095 кг

А ферросплава для этого потребуется:

(0,095 · 100)/30 = 0,32 кг

содержание Fe = 0,32 – 0,095 = 0,225 кг

3.3.5 Недостающее количество Fe добавляем в виде стали ЖР (содержание железа практически 100%, содержание других элементов находиться в постоянном состоянии или не влияет на химический состав сплава)

98,736 – (59,27 + 0,355 + 0.225) = 38,886 кг

По результатам расчёта количества возврата, ферросплавов, чистых элементов, необходимых в составе шихты составляем таблицу:

Таблица 7

Количество элементов необходимых в составе шихты

Показатели	Элементы
	Fe	C	Cr	Mn	Ti	Всего
Состав сплава с учетом угара, кг	98,736	0,165	1,785	1,75	0,15	102,586
Количество элементов, вводимых с отходами собственного производства, кг	59,27	0,086	1,04	0,73	0,055	61,181
Кол-во элементов, вводимых с ферросплавами, кг	0,355 + 0,225	__	0,745	__	0,095	1,42
Кол-во первичных элементов в чистом виде, кг	38,886	0,079	__	1,02	__	39,985

Количество компонентов плавки на 100 кг:

• возврат (16ХГТЛ) - 61,55 кг

• С в виде графита - 0,165 кг

• ферросплава Fe - Cr - 1,785 кг

• Mn в чистом виде - 1,75 кг

• ферросплава Fe - Ti - 0,15 кг

• стали ЖР - 38,886 кг.

Итого: 102,586 кг.

Определяем количество шихты на плавку 0,16 т и составляем шихтовую карту:

• отходов собственного производства

61,55 · 1,6=98,48 кг

• С в виде графита

0,165 · 1,6=0,264 кг

• ферросплава Fe – Cr

1,785 · 1,6=2,856 кг

• Mn в чистом виде

1,75 · 1,6=2,8 кг

• ферросплава Fe – Ti

0,15 · 1,6=0,24 кг

• сталь ЖР

38,886 · 1,6=62,22 кг

Таблица 8

Шихтовая карта.

Показатели	Шихтовые материалы, кг
Сплав 16ХГТЛ	Возврат (16ХГТЛ) 98,48
N° плавки Д 200	Сталь ЖР 62,22
Печь (тип, N°) ИСТ 0,16	Графит 0,264
Вес плавки 0,16 т	Ферросплав Fe - Cr 2,856
	Ферросплав Fe - Ti 0,24
	Mn 2,8
	Всего 166,86

Составляем баланс металла на 420 т. годного литья по цеху.

Таблица 9

Баланс металла на 420 т.

Показатели	т	%	Составляющие шихты	т	%
Годное литьё	420	-	Отходы собственного производства	666,21	59,63874
Брак	21	5	Сталь ЖР	423,427	37,90576
Литниковая система	630	150	Графит	0,86	0,077009
Жидкий металл	1071	100	Ферросплав Fe - Cr	11,978	1,072271
Угар, потери	46,053	4,3	Ферросплав Fe - Ti	3,484	0,311933
Металлозавалка	1117,053	104,3	Mn	11,11	0,994288
			Всего	1117,053	100