2.3. Математическое описание обезуглероживания высоколегированного

расплава в дуговой печи

При высоких концентрациях углерода (выше [С]кр) скорость обезуглероживания Vc (%/мин) определяется интенсивностью подвода кислорода (м3 /т.мин)

(9)

- коэффициент использования кислорода ( 1);

b - коэффициент, показывающий какое количество кислорода (м3) необходимо для окисления 1% углерода из 1 т расплава.

Экспериментально найдено соотношение зависимости скорости окисления углерода от интенсивности подвода кислорода

(10)

Для данного периода скорость окисления хрома определяется как

Экспериментально найдено соотношение зависимости окисления хрома от интенсивности подачи кислорода и содержания углерода

или можно упростить

(11)

При низких концентрациях углерода (ниже [С]кр) экспериментально найдено следующее соотношение:

(12)

Для данного периода скорость окисления хрома подчиняете следующему эмпирическому соотношению

(13)

Таким образом, для описания обезуглероживания хромистых расплавов имеем систему уравнений, совокупность которых является математической моделью данного процесса:

1. для содержания углерода >[С]кр

2.

для содержания углерода <[С]кр

3.

4.

5.

Данные соотношения осуществимы в случае проведения процесса обезуглероживания при температурах, значение которых выше температур (Тр), получаемых по уравнению (2), соответствующих условиям равновесия.

При температурах процесса Тр преимущественное развитие получает процесс окисления хрома. В математической модели необходимо учесть, что при процесс окисления углерода не происходит, а происходит нагрев металла в основном за счет окисления хрома из условия, что окисление 1% Сr приводит к повышению температуры на 115° (2).

3. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ УВК-2

3.1. Управляюще-вычислительный комплекс УВК-2

Исследование процесса обезуглероживания производится на управляюще-вычислительном комплексе УВКт2.

УВК-2 предназначен для управления технологическими процессами и состоит из ЭВМ "Электроника 60М", устройства связи с объектом (УСО) и различных периферийных устройств ввода-вывода.

Основной частью комплекса является микро-ЭВМ "Электроника 60М".

ЭВМ «Электроника 60М» предназначена для обработки информации и может быть использована:

- в системах управления технологическими процессами;

- в составе испытательного и контрольно-измерительного оборудования;

- для научно-технических и экономических расчетов.

" Электроника 60М " имеет модульный принцип построения и представляет собой систему модулей, объединенных каналом ЭВМ. Основной частью ЭВМ является центральный процессор. На рис.1 представлена упрощенная блок-схема ЭВМ "Электроника 60М".

В данной, работе диалог с ЭВМ осуществляется через клавиатуру блока видеотерминала с пульта управления УВК-2. Блок видеотерминала представляет собой устройство ввод-вывода, состояния из устройства управления БВТ, дисплея и двух клавиатур. Перед началом работы с программой следует ознакомиться с устройством клавиатуры БВТ. Схема пульта управления УВК-2 представлена на рис.2.

4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ

БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. Меры техники безопасности

При работе на УВК-2 возможно поражение электрическим током

4.1.1. Допуск к самостоятельной работе на установки УВК-2 производится преподавателем после инструктажа по техники безопасности и проверки знаний инструкции эксплуатации УВК -2

4.1.2. Включение установки осуществляется только в присутствии преподавателя ИЛИ начальника машины.

4.1.3. Во время работы на УВК-2 запрещается:

- отключать блокировку и открывать двери оборудования

- производить переключение режимов работы;

- производить переключение тумблера "Пульт-Программа»

- самостоятельно отключать блоки и приборы установки.

Рисунок 1. Блок-схема ЭВМ «Электроника 60М»

4.1.4.. При появлении аварийного светового или звукового сигнала сообщить преподавателю или начальнику машины и отключить общий рубильник $ I.

4.2. Порядок проведения работы

4-2.1.. Изучить правила техники безопасности при работе на УВК-2.

4.2.2. Изучить порядок ввода программы в ЭВМ...

4.2.3. Наметить программу исследований, т.е. выбрать для заданной марки стали диапазон изменения интенсивности подачи кислорода (w ), например:

а) Влияние содержания никеля в шихте при постоянном содержании хрома, углерода и постоянной интенсивности продувки кислородом;

б) Влияние интенсивности подачи кислорода на процесс обезуглероживания при постоянном начальном содержании С, Се и Ni

4.2.4. Провести окислительную продувку при постоянной интенсивности подачи кислорода по 6-8 вариантам.

Время	Изменение содержания, %		, % мин	Температура, С
	С	Cr

4.2.5. Провести окислительную продувку по оптимальному режиму.

5. ПОРЯДОК ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Построить графики:

а) изменения содержания углерода, хрома и температуры по

ходу продувки;

б) зависимостей , , , ,

5.2.. Провести анализ полученных зависимостей.

а) Определить w оптимальное, соответствующее ,

минимуму расхода кислорода на продувку;

б) Определить влияние w на скорость окисления углерода при концентрациях его выше и ниже практической, дополнительные потери хрома при проведении окисления углерода до концентраций

ниже требуемых заданной технологией.

6. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЁТУ ПО РАБОТЕ

Отчет должен содержать: