2.3 Оценочный расчет коэффициента распределения серы между шлаком и металлом при базовой и усовершенствованной технологии

Формула расчет коэффициента распределения серы между шлаком и металлом:

[S] – содержание серы в металле.

Уравнение баланса серы:

где, S_сп – количество серы удаленной со спущенным шлаком;

S_г – количество серы поглощенной из газовой фазы (+) или удаленной газовой фазой(-).

В данном расчете величины S_сп и S_г не учитываются

Подставив в уравнение баланса серы получим:

Где, S_ш - сера, вносимая шихтовыми материалами и легирующими добавками;

(S) - содержание серы в шлаке;

Ш - масса шлака, % к массе металла;

η_s- коэффициент распределения серы между шлаком и металлом.

Где, m_{шл. см.} - масса шлаковой смеси, кг/т.

Коэффициент распределения серы между шлаком и металлом при использовании базовой технологии ([S]=0,006 %; S_ш=0,06; η_s=5):

Коэффициент распределения серы между шлаком и металлом при использовании усовершенствованной технологии ([S]=0,003 %; S_ш=0,06; η_s=5):

3. Легирование стали марки 09г2с

3.1 Влияние химического состава на механические свойства стали

Разрешенный гостом диапазон легирования стали марки 09Г2С позволяет выплавлять ее с различными вариантами химического состава, что в свою очередь позволяет изменять механические свойства стали.

Влияние элементов химического состава на механические свойства представлено в таблице 4.

Таблица 4 - Влияние элементов химического состава

Химический элемент	Свойство
C	Снижает пластичность, увеличивает твердость и прочность
Si	Снижает ударную вязкость способствует укрупнению зерна
Mn	Способствует упрочнению и снижает ударную вязкость, повышает сопротивление хрупкому разрушению
Ni	Придает стали высокую прочность и пластичность
Cr	Снижает пластичность и повышает прочность
S	Вредная примесь. Придает стали хрупкость при высоких температурах – красноломкость, понижает сопротивление усталости
P	Вредная примесь. Придает стали высокую хрупкость в холодном состоянии - хладноломкость
N, O	Снижают ударную вязкость

3.2 Микролегирование стали

Помимо химического состава, установленного стандартом, для получения определенных свойств стали необходимо применение микролегирования. Основные элементы применяемые для микролегирования – ванадий (V), алюминий (Al), титан (Ti), ниобий (Nb), молибден (Mo), кальций (Ca). Данные элементы даже в малых концентрациях существенно влияют на эксплуатационные свойства стали. Влияние этих элементов представлено в таблице 5.

Таблица 5 – Элементы микролегирования стали

Химический элемент	Свойство
V	Повышает твердость и прочность
Al	Повышает жаростойкость и окалиностойкость
Ti	Повышает прочность и плотность стали
Nb	Улучшает кислостойкость и способствует повышению коррозионностойкости в сварных конструкциях
Mo	Увеличивает красностойкость, упругость, предел прочности на растяжение, антикоррозионные свойства и сопротивление окислению при высоких температурах
Са	Модифицирование неметаллических включений