- •Практична робота №1
- •Теоретична частина
- •Практична робота №2
- •Практична робота №3
- •Практична робота №4
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 4 «Надлишок вуглецю у металі в конверторної плавки»
- •Практична робота №5 Тема: Розкислення спокійної сталі на устрою ківш-піч.
- •Приклад розрахунку:
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Додаток до розрахунку практичної роботи № 5
- •Тема: Розкислення низьковуглецевої низьколегованої сталі на вакууматорі.
- •Практична робота №6
- •Практична робота №7 Тема: Розрахунок додаткової десульфурації сталі порошковим дротом в вакууматорі.
- •Практична частина
- •Практична робота №8 Тема: Розрахунок зневуглецюванням сталі на вакууматорі.
- •Практична робота №9
- •Практична робота №10 Тема: Відхилення від технології мартенівської плавки, зайвий вуглець.
- •Література
Практична робота №8 Тема: Розрахунок зневуглецюванням сталі на вакууматорі.
Мета: Відпрацювання методики розрахунку зневуглецювання сталі продувкою
киснем через фурму при вакуумній обробці сталі.
Теоретична частина
Розкислення, легування і зневуглецювання сталі проводиться в вакууматорі після додаткового нагрівання металу на устрою ківш-піч зі врахуванням втрат температури при наведенні нового покривного шлаку, вакуумуванні, завантаженні розкислювачів і легуючих, продувки аргоном в ковші-печі і вакууматорі.
При випуску плавки з конвертера повністю відсікається шлак і наводиться новий високоосновний покривний шлак для захисту металу від проникнення газів з атмосфери, футерівки від дії агресивного кремнезему, прийняття в себе продуктів розкислення, десульфурації, інших неметалевих включень.
Однією з головних задач вакуумування є глибоке зневуглецювання сталі, при якому випалення вуглецю забезпечується як за рахунок розчиненого в металі кисню, так і вдуванням кисню в метал в процесі вакуумування через невелику кисневу фурму.
Кількість кисню повинна бути строго розрахункова, щоб не було зайвого угару хімічних елементів і щоб остався в металі надмала кількість кисню, т.ч. необхідно забезпечити водночас і зневуглецювання, і глибоке розкислення сталі зі врахуванням вмісту кисню в сталі перед вакуумною обробкою.
Розрахунок зневуглецювання проводиться після визначення вмісту вуглецю в сталі зі врахуванням введення розкислювачів і легуючих матеріалів.
Примітки: у даному розрахунку зневуглецювання розраховується без врахування внесення вуглецю розкислювачами і легуючими матеріалами.
Практична частина
Для виконання розрахунку приводимо вихідні дані кінцевої сталі і на випуску плавки.
Таблиця . Хімічний склад кінцевої сталі і перед зневуглецюванням у вакууматорі.
Найменування |
Хімічний склад, % |
|||||||
С |
Mn |
Si |
S |
P |
Сu |
Аl |
Ті |
|
не більше |
||||||||
Сталь кінцева |
н.б. 0,002 |
0,08-0,15 |
0,020 |
0,003 |
0,008 |
0,15 |
0,02-0,04 |
0,04-0,06 |
Сталь на випуску плавки |
0,030 |
0,020 |
сліди |
0,0055 |
0,0064 |
- |
сліди |
- |
Потрібно внести |
понизити до 0,001 |
0,095 |
- |
- |
- |
- |
0,03 |
0,05 |
При нагріванні наведеного покривного основного шлаку у металу в стальковші здійснюється навуглецювання металу від електродів на 0,020%.
При цьому вміст вуглецю в металі становиться, кг:
0,030 + 0,020 = 0,050
При вакуумированні окислення вуглецю проходить по реакції:
FeO + C = Fe + CO
При цьому вміст вуглецю в металі повинен понизитись з 0,050 до 0,001 кг.
Окислюється вуглецю, кг:
0,050 – 0,001 = 0,049
На окислення вуглецю до оксиду вуглецю СО витрати кисню становлять, кг:
0,049 * 16 : 12 = 0,065
При цьому утворюється оксиду вуглецю, кг:
0,049 + 0,065 = 0,114
Визначаємо кількість кисню, потрібного для зневуглецювання сталі в вакууматорі з відчисленням розчиненого в металі кисню (приймемо 0,006кг) без остаточного кисню в вакуумованій сталі 0,001 кг:
Мкисн. з атм. = 0,065 - (0,006 - 0,001) = 0,060
Цей кисень потрібно внести в метал для зневуглецювання сталі в вакууматорі кис-невою фурмою (можливо кисень внести окалиною, але вона містить водень і масло).
Визначаємо об’ємні витрати технічного кисню:
Мкисн. = 0,060 * 22,4 : (32 * 0,997 * 0,95) = 0,044 м3/ 100кг сталі
У розрахунку на ківш:
0,044 * 2500 = 110 м3
При інтенсивності продувки 30 м3/хв тривалість продувки складе:
110м3 : 30м3/хв. = 3,67 хв.
Процес вакуумування здійснюється з одночасною продувкою сталі аргоном через шиберний затвор с витратами аргону 30м3/хв і тривалістю обробки 20 хвилин.
Примітки: При виконанні розрахунку з розкисленням і легуванням також потрібно враховувати витрати кисню на угар хімічних елементів з розкислювачів і легуючих матеріалів
Питання:
-
Задачі вакуумування,
-
Операції підготовки сталі до вакуумування,
-
Функції покривного шлаку,
-
Назвати вихідні дані для своєї марки сталі,
-
Результати розрахунку зневуглецювання.
Література
-
С. А. Бражник, В.А. Аксененко Обзор: Перспективы и технологические особенности производства IF-сталей на металлургических предприятиях России.. 2003.
-
Из Интернета: Interstitial-Free (IF)-Steel.
-
В.П. Кириленко и др. Разработка и освоение сквозной технологической схемы конвертерного производства сверхнизкоуглеродистых IF-сталей. Журнал Черная металлургия России и стран СНГ в 21-м веке. №3.1994г.
-
Б.М. Бойченко. Конвертерне виробництво сталі. Дн: РВА “Дніпро-ВАЛ”, 2004.- 453с.
6. Л.В.Буланов Машины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет.
Уральский центр ПР и рекламы «Марат», Екатеринбург: 2004.- 319с.
7. Н.М.Чуйко и др. Внепечные способы улучшения качества стали
Техника 1978.- 127с.
Додаток для розрахунку практичної роботи № 8
Масовий зміст елементів у готовій сталі
№вар |
Масовий зміст елементів у готовій сталі |
||||||
С |
Мп |
Si |
S не більш |
Al |
Ті |
Р не більш |
|
1 |
н.б 0,005 |
0.07-0.12 |
0.02 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
2 |
н.б 0,004 |
0.08-0.11 |
0.013 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
3 |
н.б 0,005 |
0.09-0.14 |
0.02 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
4 |
н.б 0,004 |
0.07-0.13 |
0.02 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
5 |
н.б 0,002 |
0.09-0.16 |
0.015 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
6 |
н.б 0,003 |
0.08-0.18 |
0.014 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
7 |
н.б 0,003 |
0.06-0.17 |
0.012 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
S |
н.б 0,002 |
0.06-0.19 |
0.016 |
0,0020 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
9 |
н.б 0,004 |
0.07-0.17 |
0.015 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
10 |
н.б 0,005 |
0.05-0.14 |
0.017 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
11 |
н.б 0,002 |
0.09-0.16 |
0.015 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
12 |
н.б 0,002 |
0.08-0.18 |
0.014 |
0,0020 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
13 |
н.б 0,003 |
0.07-0.11 |
0.013 |
0,0020 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
14 |
н.б 0,004 |
0.08-0.17 |
0.018 |
0,0022 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
15 |
н.б 0,002 |
0.09-0.14 |
0.019 |
0,0030 |
0.02-0.040 |
0.04-0.06 |
0,007 |
16 |
н.б 0,003 |
0.05-0.12 |
0.017 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
17 |
н.б 0,004 |
0.07-.0.14 |
0.016 |
0,0030 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
18 |
н.б 0,002 |
0.07-0.12 |
0.018 |
0,0020 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
19 |
н.б 0,004 |
0.06-0.11 |
0.016 |
0,0020 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
20 |
н.б 0,004 |
0.08-0.13 |
0.017 |
0,0030 |
0.02-0.040 |
0.04-0.06 |
0,008 |
21 |
н.б 0,003 |
0.05-0.12 |
0.018 |
0,0025 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,006 |
22 |
н.б 0,004 |
0.04-0.14 |
0.017 |
0,0027 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
23 |
н.б 0,005 |
0.07-0.13 |
0.016 |
0,0023 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
24 |
н.б 0,004 |
0.05-0.11 |
0.016 |
0,0026 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,007 |
25 |
н.б 0,005 |
0.07-0.14 |
0.017 |
0,0026 |
0.02-0.04 |
0.04-0.06 |
0,008 |
№вар |
Масовий зміст сталі на випуску плавки |
||||||
С |
Мп |
Si |
S не більш |
Al |
Ті |
Р не більш |
|
1 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0,0055 |
- |
- |
0.0064 |
2 |
0.030 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0.0065 |
3 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0.0055 |
4 |
0.027 |
0.020 |
0 |
0.0052 |
- |
- |
0.0064 |
5 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0.0055 |
- |
- |
0.0065 |
6 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0,0055 |
- |
- |
0.0055 |
7 |
0.030 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,007 |
S |
0.029 |
0.020 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,008 |
9 |
0.027 |
0.020 |
0 |
0.0052 |
- |
- |
0,006 |
10 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0055 |
- |
- |
0,0058 |
11 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0,0055 |
- |
- |
0,0057 |
12 |
0.030 |
0.020 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0055 |
13 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0058 |
14 |
0.027 |
0.018 |
0 |
0.0052 |
- |
- |
0,0058 |
15 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0055 |
- |
- |
0,0057 |
16 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0,0055 |
- |
- |
0,0062 |
17 |
0.030 |
0.020 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0058 |
18 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0056 |
19 |
0.027 |
0.018 |
0 |
0.0052 |
- |
- |
0,0058 |
20 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0.0055 |
- |
- |
0,0058 |
21 |
0.029 |
0.020 |
0 |
0,0055 |
- |
- |
0,0062 |
22 |
0.030 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0057 |
23 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0054 |
- |
- |
0,0057 |
24 |
0.027 |
0.020 |
0 |
0.0052 |
- |
- |
0,0057 |
25 |
0.029 |
0.018 |
0 |
0.0055 |
- |
- |
0,0058 |