Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Расчёт шихты для выплавки стали 40Л в основной электродуговой печи с окислением дима.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
63.68 Кб
Скачать

Физические свойства материала 35хмл .

T

E 10- 5

 10 6

C

R 10 9

Град

МПа

1/Град

Вт/(м·град)

кг/м3

Дж/(кг·град)

Ом·м

20

2.15

 

47

7840

 

242

100

2.12

12.2

44

 

479

273

200

2.07

12.6

42

 

500

337

300

2.03

13.4

40

 

512

438

400

1.92

14.3

37

 

529

549

500

1.79

14.5

34

 

550

674

600

1.66

14.6

31

 

580

830

700

1.41

14.7

28

 

617

983

800

1.3

12.2

27

 

689

1120

900

 

12.7

27

 

685

1201

T

E 10- 5

 10 6

C

R 10 9

3.Разработка технологии выплавки стали в основной электропечи с окислением

3.1Расчёт шихты для выплавки стали 35ХМЛ в основной электродуговой печи с окислением.

В качестве компонентов шихты используем возврат собственного производства 35% , пакеты стали 5% , стружка стальная 12% , стружка чугунная 3% , передельный чугун , лом стальной , ферросплавы.

1)

Сталь 35ХМЛ Ёмкость печи 3т = 3000кг

C 0,3-0,4%

Mn 0.4-0.9%

Si 0.2-0.4%

S ≤0.04%

P ≤0.04%

Cr 0.8-1.1%

Mo 0.2-0.3%

Для расчётов принимаем:

C 0.35%

Mn 0.7%

Si 0.3%

S 0.04%

P 0.04%

Cr 0.9%

Mo 0.25%

2)Анализ технологии плавки.

За время окислительного периода должно выгореть 0,4% углерода, при этом угар углерода при плавлении 0,15% и при кипении 0,25%.

Кремний выгорает до 0,2%

Магний выгорает до 0,15%

Во время восстановительного периода эти элементы не выгорают.

Фосфор не восстанавливается из шлака, но полностью восстанавливается из ферросплавов.

Конечное содержание серы и фосфора регулируется шлаковым режимом.

3)Определяем количество возврата в шихте и количества углерода вносимого возвратом.

Хвозвр= = =1350кг

Z – масса металозавалки

Свозвр.= = =4.725кг

4)Определяем количество стружки чугунной в шихте и количество углерода вносимого чугунной стружкой.

Хс.ч.= =90кг

Считаем, что стружка чугунная соответствует чугуну СЧ20:

C 3.33-3.5%

Mn 0.7-1.0%

Si 1.4-2.2%

S ≤0.15%

P ≤0.2%

Для расчета принимаем, что стружка чугунная содержит:

C 3.4%

Mn 0.8%

Si 1.5%

S ≤0.15%

P ≤0.2%

Сс.ч.= 3.06кг

5)Определяем количество стружки стальной в шихте и количества углерода вносимого стальной стружкой.

Хс.с.= 240кг

Считаем, что стружка стальная принадлежит стали 35ХМЛ:

C 0,3-0,4%

Mn 0.4-0.9%

Si 0.2-0.4%

S ≤0.04%

P ≤0.04%

Cr 0.8-1.1%

Mo 0.2-0.3%

Для расчётов принимаем:

C 0.35%

Mn 0.7%

Si 0.3%

S 0.04%

P 0.04%

Cr 0.9%

Mo 0.25%

Сс.с.= 0,84кг

6) Определяем количество пакетов стали в шихте и количества углерода вносимого пакетами стали.

Хп.с.= = 180кг

Считаем, что пакеты стали принадлежат стали Ст3кп:

C 0,14-0,22%

Mn 0,3-0,6%

Si ≤0,03%

S ≤0.04%

P ≤0.04%

Для расчётов принимаем, что стружка стальная содержит:

C 0.18%

Mn 0.45%

Si 0.05%

S 0.04%

P 0.04%

Сп.с.= 0,342кг

7) Определяем суммарное количество стального лома в шихте и количество углерода вносимого стальным ломом.

Хс.л=Z – (Хвозвр.+Хс.ч.+Хс.с+Хп.с.) = 3000– (1350+240+90+180)=

=1140кг

В качестве стального лома выбираем сталь 35ХМЛ

C 0,3-0,4%

Mn 0.4-0.9%

Si 0.2-0.4%

S ≤0.04%

P ≤0.04%

Cr 0.8-1.1%

Mo 0.2-0.3%

Для расчётов принимаем:

C 0.35%

Mn 0.7%

Si 0.3%

S 0.04%

P 0.04%

Cr 0.9%

Mo 0.25%

Сс.л.= = =3,99кг

8)Определяем количество элементов вносимых возвратом ,пакетами стали , стружкой чугунной , стружкой стальной и стальным ломом.

Возвратом вноситься:

Свозвр. = 4.725кг

Mnвозвр. = =9.45кг

Siвозвр. = 4.05кг

Рвозвр = =0.54кг

Crвозр.= =12.15кг

Moвозр.= =3,375кг

Стружкой чугунной вноситься:

Сс.ч. = =3,06кг

Mnс.ч.= =0,72кг

Siс.ч.= =1,35кг

Рс.ч.= =0,27кг

Стружкой стальной вноситься:

Сс.с. = =0,96кг

Mnс.с.= =1,68кг

Siс.с.= =0,84кг

Рс.с.= =0,096кг

Пакетами стали вноситься:

Сп.с. = =0,324кг

Mnп.с.= =0,81кг

Siп.с.= =0,09кг

Рп.с.= =0,072кг

Стальным ломом вноситься:

Сс.л. = =3,99кг

Mnс.л.= =7,98кг

Siс.л.= =3,42кг

Рс.л.= =0,456кг

Crс.л.= 10,26кг

Moс.л.= 2,85кг

Всего с шихтой вноситься:

С=4,725+3,06+0,96+0,324+3,99=13,059кг

Mn=9,45+0,72+1,68+0,81+7,98=20,64кг

Si=4,05+1,35+0,84+0,09+3,42=9,75кг

Р=0,54+0,27+0,096+0,072+0,456=1,434кг

Cr=12,15+10,26=22,41кг

Mo=3,375+2,85=6,225кг

9)Определяем угар элементов из шихты:

Si угорает на 99,98%

Mn угорает на 99,85%

С угорает на 0,4% от металозавалки

Cr угорает на 30%

Mo угорает на 3%

Угар С= =12кг перешло в сталь – 13,059-12=1,059кг

Угар Si = =9,74кг перешло в сталь 9,75-9,74=0,01 примерно 0

Угар Mn= =20,6кг перешло в сталь 20,64-20,6=0,04кг

Угар Cr= =6,723кг перешло в сталь 22,41-6,723=15,687кг

Угар Mo= =0,186кг перешло в сталь 6,225-0,186=6,039кг

10)Доводка стали:

Доводка стали по химическому составу сводиться к определению количества легирующих элементов и раскислителей.

Si требуется в стали:

Si= =9кг

Весь кремний необходимо ввести в виде ферросплавов, так как из шихты он выгорел полностью, используем для этих целей ферросилитель ФС75 (ГОСТ 1415-93) который содержит:

С 0,1%

Р 0,05%

S 0,02%

AL ≤3%

Mn ≤0.4%

Si 75%

XFeSi= 13,33кг

Mn требуется в стали:

Mn= 21кг

С учётом остатка Mn в металозавалки необходимо внести в виде ферросплавов 21кг Mn , используем для этих целей ФМн90 (ГОСТ 4755-91) который содержит:

С 0,5%

Si 1.8%

P 0.3%

S 0.02%

Mn 90%

XFeMn= =24,56кг

С учетом остатка Cr в металозавалке необходимо внести в виде ферросплавов 11.313кг Cr,используем для этих целей ФХ050А (ГОСТ 4757-91) который содержит :

С 0,5%

Si 2%

P 0.05%

Cr 65%

ХFeCr= =18.32кг

С учетом остатка Mo в металозавалке необходимо внести в виде ферросплавов 1,5кг Mo,используем для этих целей ФМо50(ГОСТ 4759-91) который содержит :

С 0,5%

Si 3%

P 0.1%

Mo 50%

ХFeMo= =3.09кг

11)Находим массу основных элементов и примесей, которые вносятся ферросплавами с учётом угара:

ФС75:

Мс= 0,013кг

МSi= 8,99кг

MMn= 0,05кг

Мр= 0,006кг

ФМн90:

Мс= 0,12кг

MSi= =0,39кг

MMn= 20,99кг

Mp= 0,07кг

ФХ050А

Мс= 0,09кг

МSi= 0,32кг

Мр= 0,009кг

МCr= =11,31кг

ФМо50

Мс= 0,015кг

МSi= 0,08кг

Мр= 0,003кг

ММо= =1,5кг

12)Определяем угар легирующих элементов из ферросплавов:

Общее содержание Mn = 0,05+20,99=21,04кг

Угар = 1,05кг

Общее содержание Si = 8,99+0,39+0,32+0,08=9,78кг

Угар = =0,97кг

Общее содержание Cr=11,31кг

Угар Cr= =0,56кг

Общее содержание Мо=1,5кг

Угар Мо= =0,045кг

Перешло легирующих элементов в сталь из ферросплавов:

С=0,013+0,12+0,09+0,015=0,24кг

Mn=21,04-1,05=19,99кг

Si=9,78-0,97=8,81кг

Cr=11,31-0,56=10,75кг

Мо=1,5-0,045=1,455кг

Всего в стали:

С=1,059+0,24=1,299кг

Mn=0,04+19,99=20,03кг

Si=8,81кг

Cr=15,687+10,75=26,43кг

Мо=6,039+1,455=7,494кг

16)Проверяем расчётное содержания основных компонентов в стали 35ХМЛ: