3.2 Расчет составляющих завалки

Задаемся химическим составом готовой стали (таблица 5)

Таблица 5 – Химический состав готовой стали

Элемент	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni		Cu
				не более
Содержание, %	0,18	0,75	1,4	0,02	0,025	0,3	0,3	0,3

Согласно данным таблицы 1, углерод в шихту вносится стальным ломом и коксом, т.е.

С_Ш = С_лом + С_чугун, (8)

где С_лом – количество углерода, внесенное стальным ломом, %;

С_чугун – количество углерода, внесенное коксом, %.

После расплавления шихты в металле должно быть углерода:

С_расп = С_Ш – С_Р, (9)

где С_Р – количество окисленного углерода в период расплавления, %.

По практическим данным принимаем С_Р = 0,1 %.

В то же время содержание углерода в металле по расплавлению можно выразить соотношением:

С_расп. = С_К.О.П + С_О.П., (10)

где С_К.О.П. – содержание углерода в металле в конце окислительного периода

(перед выпуском ), %;

С_О.П. – количество окисленного углерода в окислительный период, %.

Содержание углерода в металле в конце окислительного периода можно выразить соотношением:

С_К.О.П. = С_Г.М. – С_П.В.О.; (11)

где С_Г.М. – содержание углерода в готовом металле, %;

С_П.В.О. – количество углерода, вносимого в металл в периоды выпуска и

внепечной обработки, %.

В период внепечной обработки углерод вносится в металл за счет присадок ферросплавов и науглероживания через шлак при раскислении его коксом. При плавке стали под белым шлаком науглероживание металла (ΔG_наугл.) колеблется в пределах 0,01 – 0,03 %. Принимаем ΔG_наугл. = 0,01 %, тогда

ΔС_В.П. = ΔG_наугл. + ΣG_фер, (7)

где ΣG_фер. – количество углерода, внесенного в металл ферросплавами, %.

Количество углерода, внесенное в металл ферросплавом, определяется зависимостью

G_фер. = , (8)

где С_фер. – количество углерода, внесенное ферросплавом;

[X]_г.м. – содержание легирующего элемента в готовой стали, %;

[C]_фер. – содержание углерода в данном ферросплаве, %;

η_х – коэффициент извлечения легирующего элемента из ферросплава, %.

Из таблицы 3 следует, что самое высокое содержание углерода в силикомарганце, содержанием углерода в других применяемых ферросплавах можно пренебречь.

Принимаем С_СMn = 1,0 %, Mn_CMn = 65,0 %; [Mn]_г.м. = 1,4 %; η_Х = 97 %.

Имеем

С_фер = = 0,02 %

Следовательно

ΔС_в.п. = 0,01+ 0,02 = 0,03 %.

C_К.О.П. = С_г.м. – ΔС_В.П. = 0,18 – 0,02 = 0,16 %.

Для выплавки стали марки 18Г2C принимается следующий состав шихтовых материалов:

Принять соотношение металлошихты: 30 % чугуна и 70 % лома.

Состав шихтовых материалов для марки 18Г2C следующий:

Углеродистый лом – 70 кг

Чугун – 30 кг.

Состав металла после расплавления материалов приведён в таблице 6.

Таблица 6 – Состав металла в конце периода расплавления

Наименование материала	Вес, кг	Содержание элементов, внесённых в металл, кг
		С	Mn	Si	P	S	Cu	Cr	Fe	Σ
Углеродистый лом	70	0,126	0,371	0,294	0,028	0,035	0,091	0,49	68,6
чугун	30	1,23	0,225	0,21	0,045	0,015	-	-	28,3
Итого, кг	100	1,356	0,596	0,504	0,073	0,04	0,091	0,49	96,8	100
Итого, %		1,356	0,596	0,504	0,073	0,04	0,091	0,49	96,8	100