Титов (550695), страница 51
Текст из файла (страница 51)
с. определим процентное содержание компонентов в шихте. В соответствии с заданием (см. табл, 46) шихту необходимо составить из пяти сортов металла. С учетом имеющихся шихтовых материалов и химического состава подбираем массу отдельных компонентов калоши. Содержание элементов в ко. поше проверяем расчетом (табл. 47). 259 О с О 'о о О О» О СО И О О ф О Но со Ос "о Е О Е Е Ф и с . Е ОО ХО ОЕ О с'4 О я ХО Э О О с О йс Е О О Е х й Е О сс % О О а О с Е Е Ф с Ф М а а о о и и о о о Ц О о о Но !!о оооо д нд о" о н!ОН с ОООО О!! Н О О СО С" СО$ !! ° н! "Е оОНо д !!' н! о о !но !!О с~с со с СО О Сб О д !!й !! о о В о н О со Я о ОС о„ оо ,' н со но Ооо о Н о ~Я о о х с с О Х О. О Рс О сс Ю Е Ос о н,„ оо .ъ 'н Н хс о оо ОН О н о СсС СО со Н О х сс о х ОМ сс О О.
О. С ХО х О со Я О н! й п оо о Оо О Н со" Но со Ос Оо „'н о оЯ оо '. и со н о, о ОО н О Е О х О О о с с с с ос О О ОЗ +о йн сО О„ о Н Е Ф х р Из табл. 47 видно, что углерод в выплавляемом чугуне содержится в пределах заданного, а кремния не хватит на одну завалку: О,!8 800 2,44 — 2,26 = 0,18%, или ' „, =1,44 кг. Также не хватает марганца: 0,87 — 0,63 =- 0,24%, или ' „=1,92 кг на одну 0,24 800 колошу. Недостаток кремния восполним введением ферросилиция. 1 кг доменного ферросилиция марки Си10 содержит 0,09 — 0,13 кг кремния. Угар кремния в ферросилиции будет около 25%, т.
е. в отливку на 1 кг ферросилиция попадет 0,07 — 0,09 кг кремния. 1 1,44 Следовательно, в шихту необходимо дать не менее — ' = 20 5 кг 0,07 на одну завалку 800 кг или на 100 кг завалки — '=2,7 кг. 20,5 Недостаток марганца вссполним введением ферромарганца. 1 кг ферромарганца ФМн75 содержит 0,7 — 0,75 кг марганца. Угар марганца около 30%. Следовательно, в шихту можно давать ферро- 1,92 2,7 марганца — '=2,7 кг на одну завалку 800 кг или — '=0,33 кг 0,7 8 иа 100 кг завалки. На основании расчета шихты методом подбора можно написать состав шихты металлической завалки массой 800 кг: СодержаЧггуи: нае, аг ЛК! °........'.......
200 ЛК2 ................ 120 Возврат собственного производства 240 Стальной лои ....., ..... 120 Брикетированная иугунвая стружка 120 Итого... 800 кг Расход топлива зависит от способа плавки в вагранке и составляет 9 — 16',о массы металлической завалки. Например, при плавке в вагранке без подогрева дутья расход кокса в литейном цехе серого чугуна ЗИЛа составляет !5,5%, с подогревом дутья — 11% н иа коксогазовой вагранке с подогревом дутья 9',о массы завалки. Флюсы вводят в количестве 3",о массы металлической завалки.
Шихту методом подбора рекомендуется рассчитывать при стандартной шихте, когда она изо дня в день состоит из металлов одних и тех же марок. Для расчета же новых шихт следует пользоваться аналитическим методом. Пример расчета шихты аналитическим методом. Аналитический метод расчета ши хты заключается в составлении системы уравнений, в которых нсизвестными являются содержания элементов в шихте и чугуне. Для упрощения расчета задаются значениями двух или трех неизвестных. Допустим, что в отливках необходимо получить 1,9",о 5! и 0,65% Мп.
В вагранке угар кремния примем равным 10',о и марганца 20%. Тогда с учетом угара в шихту необходимо ввести кремния и мар281 ганца 1оо- о = 1,О. !00 !ОО 1!оо — !о1 оо 0,65 100 65 Ми=1!00 — 201 = ао =0,8%. Допустим, что шихту надо приготовить из четырех сортов ме. талла, химический состав которых по кремнию и марганцу приведен в табл. 48. В шихте возврат собственного производства составляет 40%, металлическая шихта из трех сортов доменных чугунов — 80%. Таблица ха Состав шакти, % Для того чтобы убедиться, что можно составить шихту из компонентов, приведенных в табл. 48, предварительно выясним возможность получения требуемых содержаний кремния и марганца. Среднее содержание кремния в доменных чугунах 2,1+2,3+2,2 2 2о~ а в ломе 2,0%, откуда среднее содержание кремния в 100 кг шихты 602,2402 ,81= 100' + !00 =21 кг.
Аналогично определяем содержание марганца: Мп= ао ~о 2+0,05+о,а1+ хо 0 7=0 81 к . !00! з ! !00 Для нахождения неизвестных величин х, у и г составляем три уравнения, причем массу шихты при расчете принимаем равной !00 кг. Тогда содержание компонентов в процентах будет равно их массе в килограммах.
Таким образом, первое уравнение х+у+ г+ 40 = 100 или х+у+г=100 — 40 = 80. Второе уравнение для кремния. 1,1х+ 2,3у+ 2,2г+ 40 ° 2,0 = 100 ° 2,1 или 1,1х+ 2,3у -!- 2,2г = 210 — 80 = 130. 262 Третье уравнение для марганна 0,9х+0,95у+0,8г+40 0,7=100 0,8 0,9х+ 0,95у-1-0,8г = 80 — 28 = 52. Выразив х через у и г,и сделав преобразования, получим два уравнения с двумя неизвестными: 0,2у+0,1г= 4 и,0,1у — 0,1г= — 2. После сложения обоих уравнений находим у: 0,25у = 2,0, откуда у = 8.
Подставив в одно из уравнений значение у, получим г = 24. Величину х найдем из уравнения Содержа. нне, нг Чугун сорте 28 8 24 40 В С Возврат собственного производства И т о г о... 100 кг Графический метод расчета шихты. Рассмотрим простейший случай расчета шахты по одному элементу из двух составляющих: чугунного лома А и чушкового чугуна Б. Обозначим содержание кремния в шихтс через а%, в чугунном ломе а,% и в чушковом чугуне а,,%, искомое количество лома А в шихте через х% и чугуна Б через у~об Составим следующее балансовое уравнение: х+у=100.
Количество кремния, вносимое в шихту ломом А, составит «е 101 % н чушковым чугуном Б ф%. Тогда количество кремния в шихте найдем из следующего урав. пения: али а,х+ а,у = 100а.. 263 х+ 8+ 24 = 50, откуда х = 28. На основании произведенного аналитическим методом расчета можно написать состав шихты на 100 кг металлической завалки: Таким образом, для расчета шихты из двух составляющих имеем систему линейных уравнений с двумя неизвестными х и у: х+у = 100; ахх+ а,у = 100а.
Решив зги уравнения, получим х= 100 ~ оа-от ' у= 100 — '. о,— а, ' (14 Эту систему уравнений можно решить графическим способом, Если на прямой линии (рис. 167, а) координаты точек А (а,) и В (а,) соответствуют содержанию кремния в исходных шихтовых материалах, то между зтими двумя точками будут располагаться точки, и а) соответствующие возможным вариантам состава шихты из лома Л и чув у% гуна Б. Этот вариант шихты опреде- ляется некоторой точкой С (а). г Если бы точка С находилась не х% внутри, а вне отрезка АВ, то это указывало бы на невозможность расчета шихты из выбранных составл) и ляющих. Из аналитической геометрии из- Рвс. 1бу. К расчету состава агвхтм аа двух комповевтов тра. вестно, что при любом расположении фвческам методом точек расстояние от первой точки до второй равно разности координат конца и начали отрезка, т. е. АС =- а — а, и ВС = а, — а.
Из формул (13) и (14) следует, что о,— о х ВС вЂ” — или и а — а, лс Таким образом, точка С, которая отвечает составу рассчитывае мой шихты (по кремнию), делит отрезок между составляющими -шихты на части, обратно пропорциональные количествам составляющих. Для расчета количества составляющих шихты возьмем отрезоК РЕ (рис, 167, б), на котором в произвольном масштабе от точки 0 строим равномерную шкалу, численно равную 100'Ае. Через точку Р проводим прямую РМ наклонно под произвольным углом а к РЕ а через точку Š— прямую Е)ч', параллельную прямой РМ (а принимается в пределах 40 — 80'). Если на прямой РМ отложим отрезок ОВ, равный ВС (рис.
167, а), а на прямой ЕМ вЂ” отрезок ЕА = АС, а затем соеди ним точки В и А, то точка Е пересечения втой прямой с РК опреде лит процентное содержание составляющих в шихте. Величина отрезка 0Е будет соответствовать количеству х лома А, а величина отрезка ЕŠ— количеству у чугуна Б. Треутольннк ВОР подобен треугольнику АЕЕ. Следовательно, яэ подобия треугольников можно записать ВВ оэг' гА ЕР ' Тоблико ар г1ушковыа вугуи Магииииыа лом .
0,70 — ~ 0,0630 0,70 Итого: .. откуда 0В = ВС н ЕА = АС, а так как согласно уравнению к ВС к Рр то р АС' р ЕР' . Аналогично можно определить н содержание других элементов в шнхте. Если прн проверочном расчете обнаружится несоответствие расчетного н требуемого содержаний элементов в шнхте, то состав шнхты следует откоррек- 4э гг гА дг д7 ду хг тнровать по марганцу н сере, а) подобрав чушковый чугун других г марок н, если чугуны выбранных марок не обеспечивают заданный ггхкг химический состав чутупа, то нс- яа гг 77г ж~ ке пользуют грерросплавы. р Прнмср расчета шнхты графнческнм методом. Из имеющихся на т'7,7% складе шихтовых матсриалов— чушкового чугуна, содержащего 3 Оаоа Ы, 0 8% Мп, 0 03аоа 8 и т д Ю машннпого лома, содержащего д) 1,9%а Ы, 0,5аоа Мп, О,! аоа $, О,баОа Р, ' Рис 166 !!ример риаиати щикты требуется составить шнхту, пред- графическим методом ~~ назначенную для получения жндкого чугуна нз вагранки следующего состава 3,4% С, 2,!% 51, 055аа Мп 07а4 Р до 01аа 5.
По опытным данным цеха, угар кремния составляет 15%, марганца 20%, пригар серы 40% нз топлива. На прямой, приняв за единицу масштаба 1 см = 0,1% 61, наносим точки А, В, С (рис. 168, а), соответствующие содержанию кремния в машинном ломе, чушковом чугуне и шихте. Отложим на прямой РМ (рис. 168, б) отрезок РВ, равный ВС (рис. 168, а), и на прямой Е1«' отрезок ЕА = = АС. Соединив прямой точки В и А, найдем, что х = 47,3%; у = 100 — 47,3 = 52,7», или х = 213 кг, а у = 450 — 213 = 237 кг, Данные проверочного расчета содержания элементов, которые ие были определены при расчете элементов, составляющих шихту, приведены в табл. 49.
По данным табл. 49, найденное содержание йринятых составляющих шихты обеспечивает получение чугуна заданного химического состава. ГЛАВА Р! ПЛАВКА ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ ' й Е ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Чугун плавят в вагранках, пламенных печах и электрических печах. Плавильные печи должны обеспечивать получение металла заданного хиэшческого состава, малый угар металла и минимальное иасьццение его вредными примесями, низкий удельный расход топлива,-использование газового и местного топлива.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
