- •1.Введение:
- •Характеристика материала 35хмл
- •Химический состав в % материала 35хмл
- •Физические свойства материала 35хмл .
- •3.Разработка технологии выплавки стали в основной электропечи с окислением
- •3.2 Описание технологии выплавки стали в основной печи с окислением.
- •2.Разработка технологии плавки стали в кислой печи с окислением
- •4.Вопросы тб при выплавке стали в электродуговых печах:
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:
