27. Особенности расчета шихты аналитическим и графическим методом.

Для получения требуемого химического состава металла в отливках сначала производят расчет шихты. Он заключается в определении необходимого количества составляющих металлической шихты, которые нужно загрузить в печь для получения чугуна заданного химического состава. Топливо и флюсы берутся в процентах от веса металлической шихты.

Исходными данными для расчета шихты являются:

• химический состав приготовляемого сплава;

• химический состав исходных шихтовых материалов;

• угар (потери различных материалов при плавке за счет испарения, окисления, взаимодействия жидкого металла с футеровкой печи и т. д.).

Для удобства металлическая шихта рассчитывается на 100 кг.

Графический метод применяется при расчете шихты для изготовления отливок из чугуна. Для этого на графике наносятся точки с координатами, соответствующими содержанию двух постоянных примесей (обычно кремния и марганца) в исходных шихтовых материалах. Соединив эти точки, получают линию или фигуру. Заданный сплав может быть получен из данных шихтовых материалов в том случае, если точка, соответствующая ему, находится внутри или на стороне фигуры.

Аналитический метод состоит в решении ряда уравнений, учитывающих изменение в процессе плавки содержания того или иного компонента, вносимого с шихтой. Вначале, исходя из химического состава чугуна данной отливки для каждого элемента (учитывая угар), определяется его содержание в металлической шихте. Затем по каждому элементу составляется уравнение баланса, т. е. сумма весов данного элемента в составляющих шихты приравнивается к содержанию данного элемента во всей шихте. Эти уравнения сводятся в систему, решение которой дает содержание в процентах каждой составляющей металлической шихты.

Следует отметить, что решение полной системы уравнений не всегда возможно. Для упрощения задаются двумя или тремя составляющими шихты (в процентах от общего веса шихты) и на основании этого находят величины остальных составляющих. Как правило, расчет сводят к определению количества чушковых чугунов, причем в основном по кремнию и марганцу.

28. Методы раскисления стали.

Для уменьшения содержания кислорода до допустимых норм производят раскисление стали: глубинное (осаждающее); диффузионное; обработкой в вакууме; обработкой синтетическими шлаками.

Глубинное (осаждающее раскисление) осуществляется введением в жидкую сталь растворимых раскислителей (ферромарганца, ферросилиция, алюминия), содержащих элементы, которые обладают большим сродством к кислороду, чем железо. В результате раскисления восстанавливается железо и образуются оксиды: MnO, SiO2, Al2O5, которые имеют меньшую плотность, чем сталь, и удаляются в шлак.

Диффузионное раскисление осуществляется раскислением шлака. Ферромарганец, ферросилиций и алюминий в измельчённом виде загружают на поверхность шлака. Раскислители, восстанавливая оксид железа, уменьшают его содержание в шлаке. Следовательно, оксид железа, растворённый в стали переходит в шлак. Образующиеся при этом процессе оксиды остаются в шлаке, а восстановленное железо переходит в сталь, при этом в стали снижается содержание неметаллических включений и повышается ее качество.

Обработка в вакууме. Основан данный метод на том, что в вакууме понижается равновесное с углеродом содержание кислорода.