3.6 Приклад розрахунку матеріального балансу шихти
Індукційні печі широко застосовуються для виплавки сталі і чавуну у фасоно-сталеливарних і чавуноливарних цехах. Нижче приведено приклад короткого розрахунку матеріального балансу шихти індукційної плавки жароміцної сталі марки 0Х22Н5Т в печі ІСТ-0,06.
Сталь марки 0Х22Н5Т виплавляють методом сплавлення.
Склад сталі, коефіцієнти розподілу елементів і хімічний склад металозавалки і феросплавів приведені в таблицях 3.2, 3.3 і 3.4, відповідно. Вага садки – 60 кг.
Таблиця 3.2 – Хімічний склад сталі 0Х22Н5Т
Елементи |
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Ti |
Fe |
мас. % |
0,08 |
0,8 |
0,8 |
0,035 |
0,025 |
21 |
5,5 |
0,4 |
71,36 |
Таблиця 3.3 – Коефіцієнти розподілу елементів в метал при плавці
Переходить в сталь з матеріалів, частка |
Елементи |
||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Ti |
Fe |
|
Металлошихти |
0,90 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
0,97 |
0,25 |
100 |
Феросплавів |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
0,95 |
0.98 |
0,60 |
100 |
Таблиця 3.4 – Хімічний склад металодобавки і феросплавів
Матеріал |
Вміст елементів, мас. % |
||||||||
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Ti |
Fe |
|
12Х18Н10Т |
0,10 |
1,5 |
0,5 |
0,025 |
0,015 |
18,0 |
10,0 |
0,5 |
69,3 |
Е415 |
0,005 |
0,08 |
- |
0,01 |
0,002 |
0,04 |
0,1 |
- |
99,7 |
ФХ010 |
0,01 |
- |
1,5 |
0,03 |
0,04 |
65,0 |
- |
- |
33,6 |
ФС65 |
- |
0,4 |
65,0 |
0,05 |
0,08 |
0,4 |
- |
- |
34,0 |
ФТи65 |
0,4 |
- |
1,0 |
0,05 |
0,05 |
- |
- |
65,0 |
20,5 |
Потрібно визначити необхідну кількість легованих металевих відходів, заліза, нікелю, хрому, титану і відповідних феросплавів для отримання заданого складу сталі.
Плавка ведеться методом переплаву з використанням легованих відходів, чистого заліза і феросплавів.
Розрахунок кількості відходів сталі 12Х18Н10Т в завалці ведуть виходячи з потрібного вмісту нікелю в сталі. Вага плавки (m) 60 кг.
а) У готовій сталі міститься нікелю:
кг;
б) буде потрібно відходів сталі 12Х18Н10Т для внесення нікелю з урахуванням його угару:
кг.
У готовій сталі міститься хрому:
кг;
а) відходи вносять хрому:
кг;
б) Буде потрібно ферохрому марки ФХ010:
кг.
У готовій сталі міститься титану:
кг;
а) Відходи вносять титану:
кг;
б) Буде потрібно феротитану:
кг.
Результати розрахунку шихти на садку 60 кг і складу сплаву приведені в таблиці 3.5.
Таблиця 3.5 – Зведені дані розрахунку шихти
Шихтові матеріали |
Вага, кг |
Склад елементів, мас. % |
|||||||||
C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
Ni |
Ti |
Fe |
|||
Заданий склад сталі |
|||||||||||
0,08 |
0,8 |
0,8 |
0,035 |
0,025 |
21 |
5,5 |
0,4 |
ост. 71,36 |
|||
Розрахунковий склад сталі |
|||||||||||
0,06 |
0,62 |
0,41 |
0,021 |
0,016 |
21,06 |
5,57 |
0,40 |
72,03 |
|||
12Х8Н10Т |
34 |
0,031 |
0,36 |
0,09 |
0,009 |
0,005 |
5,5 |
3,3 |
0,04 |
23,6 |
|
ФХ010 |
11,4 |
0,001 |
- |
0,15 |
0,003 |
0,004 |
7,04 |
- |
- |
3,8 |
|
ФТи65 |
0,51 |
0,002 |
- |
0,005 |
0,0003 |
0,0003 |
- |
- |
0,20 |
0,1 |
|
Э415 |
15,76 |
0,001 |
0,01 |
- |
0,0002 |
0,0003 |
0,006 |
0,02 |
- |
15,72 |
|
Σ |
кг |
60,0 |
0,035 |
0,37 |
0,245 |
0,0125 |
0,0096 |
12,55 |
3,32 |
0,24 |
43,22 |
% |
100 |
0,06 |
0,61 |
0,41 |
0,021 |
0,016 |
20,92 |
5,53 |
0,40 |
72,03 |
|