Тема 7.2 Шихтові матеріали

1. Металічна шихта.

2. Паливо для плавки чавуну у вагранці.

3. Флюси для плавки чавуну.

4. Розрахунок шихти аналітичним методом.

Металічна шихта

Склад металічної шихти:

• чушковий чавун,

• чавунний і стальний брухт,

• зворот власного виробництва (ливники, брак, скрап),

• феросплави.

Доменні чушкові чавуни ділять на ливарні і переробні.

Ливарні чавуни застосовують для виплавки чавуну для відливок.

Переробні чавуни – для переробки на сталь і виробництва чавуну для відливок.

Ливарний чавун ділять на чавун загального призначення і спеціальний.

Ливарний чавун загального призначення (ГОСТ4832) випускають марок Л1 – Л6 і рафінований магнієм марок ЛР1 – ЛР7. Чавуни ділять за вмістом вуглецю і кремнію на марки, марганцю – на групи, фосфору – на класи, сірки – на категорії.

Спеціальний ливарний чавун застосовують для відливок з ковкого чавуну, валків прокатних станів, для коліс з відбіленим ободом, для авіаційної промисловості.

Марки спеціальних чавунів:

КК, КД1, КД2 - ковкий (К – коксовий, Д – деревновугільний);

ВК1, ВК2, ВД1, ВД2 – валковий;

ЧК – для коліс з відбіленим ободом;

ЛКА – для авіапромисловості.

Переробні чавуни (ГОСТ 805) випускають таких марок:

П1, П2 – для сталеплавильного виробництва,

ПЛ1, ПЛ2 – для ливарного виробництва,

ПФ1, ПФ2, ПФ3 – фосфористий,

ПВК1, ПВК2, ПВК3 – високоякісний.

Природно-леговані чавуни – це чавуни, виплавлені з руд, які містять легуючі елементи. Використовують при одержанні легованих чавунів з підвищеною міцністю і зносостійкістю: хромонікелеві, титаномідисті, титанові.

Феросплави – сплави заліза з марганцем, кремнієм, хромом та іншими елементами. Їх застосовують в якості модифікаторів, розкислювачів та для підшихтовки (доведення по хімічному складу). За способом виробництва бувають доменні і електротермічні.

Марки феросиліцію (ГОСТ 1415-93):

ФС90, ФС75, ФС70, ФС65, ФС50, ФС45, ФС25, ФС20.

Число – середній вміст кремнію у %.

Марки феромарганцю (ГОСТ 4755-91):

низьковуглецевий ФМн90 (%С≤0,5),

середньовуглецевий ФМн88 (%С≤2,0),

високовуглецевий ФМн78, ФМн70 (%С≤7,0).

Число – середній вміст марганцю у %.

Також застосовують ферохром, феровольфрам, феромолібден, феротитан (легуючі добавки), ферофосфор (для художнього литва), силікомарганець (СМн), силікокальцій (СК).

Паливо для плавки чавуну у вагранці

Найчастіше застосовують кокс, термоантрацит і природний газ.

Вимоги до палива (коксу):

• мати однорідний розмір; розмір кусків коксу складає 40-150мм в залежності від діаметру вагранки;

• мати мінімальну зольність – не більше 8-10% золи;

• висока механічна міцність (оскільки на кокс у вагранці тисне стовп шихти);

• мінімальна вологість (2-4%);

• реакційна здатність (здатність відновлювати СО₂ до СО) повинна бути мінімальною (не більше 25%), оскільки процес відновлення відбувається з поглинанням тепла, знижуючи температуру перегріву чавуну;

• вміст сірки повинен бути не більше 1,4%;

• пористість не більше 25-30%;

• вміст летких речовин (Н₂, СН₄) повинно бути 1-2%.

Згідно ГОСТ 3340 випускають три марки ливарного коксу: КЛ1, КЛ2, КЛ3.

Мінімальний вміст сірки – в КЛ1 (не більше 0,6%), максимальний – в КЛ3 (не більше 1,4%), міцність вище у КЛ3.

Термоантрацит застосовують як замінник коксу. Отримують його шляхом термічної обробки антрациту. Він має малу реакційну здатність, високу теплотворну здатність, не розтріскується при плавці, потребує підвищених витрат дуття. Випускається 2-х сортів (за вмістом сірки).

Витрати палива складають 9-16% маси металічної шихти.