Шихту розраховують, користуючись наступними вихідними даними: необхідним хімічним складом сплаву, хімічним складом шихтових матеріалів, вигаром елементів
Розрахунки шихти ведуть на основні елементи й перевіряють на припустиму величину шкідливих домішок. Розрахунковий зміст того або іншого елемента в шихті визначають по формулі
де /З
- відомий зміст елемента в рідкому сплаві, перед заливанням; в — відомий вигар елемента при плавці, % по масі
Визначивши середній зміст елемента в шихті, розраховують процентний вміст складових шихти
Розрахунки змісту Ni. Необхідний зміст у виливках 19 % Ni
(і =
Вноситься Ni у шихту з поверненням
Приклад розрахунків шихти для виплавки стали 20X25H19C2J] у печі з основний футеровкой (табл. 7.1).
Таблиця 7.1.
Вихідні дані про хімічний склад сталі 20X25H19C2JI для розрахунків шихти
Показник / | Зміст елементів, % ( решта Fe) | |||||||
з | Сг | Ni | Si | Mn | S | р | ||
Хімічний склад по ТУ | =s£0,2 | 23-27 | 18-20 | 2-3 | ПРО “ сл. СЛ| | ==£0,03 | ==£0,035 | |
Необхідний хімічний склад виливків | 0,15 | 25 | 19 | 2,5 | 1 | ==£0,03 | ==з0,035 | |
Зміст елементів у поверненні (по даииим аналізів попередніх плавок) | 0,17 | 26 | 18,8 | 2,3 | 0,8 | 0,02 | 0,02 | |
Маса завалки 200 кг, з иих 40 % свіжих шихтових матеріалів, що становить 80 кг, і 60 % повернення — 120 кг.
Розрахунки змісту Сг. Необхідний зміст у виливках 25 % Сг (і = П
Вноситься Сг у шихту з поверненням 26-120/100 = 31,2 кг. Слід увести в шихту Сг із ферохромом 53,6-31,2 = 22,4 кг. Потрібно ферохрому (65,2 % Сг; 0,15 % З; по даииим сертифіката сума інших домішок 0,12 %)
Потрібно електролітичного нікелю (99,8% Ni; 0,1 С; сума домішок 0,6%) 38,0-22,56 = 15,44 кг (ухвалюючи 100 % Ni).
Розрахунки змісту Si. Необхідний зміст у виливках 2,5 % Si.
(В= 15)
Вноситься Si у шихту з поверненням 12,3-120/100 J = 2,76 кг. Слід увести Si у шихту з феросиліцієм 5,88-2,76= 3,12 кг. Потрібно феросиліцію (76,5% Si; сума домішок 1,2 %) 3,12-100/76,5 = 4,07 кг.
Розрахунки змісту Мп. Необхідний зміст у виливках 1 % Мп (і = 40)
Вноситься Мп у шихту з поверненням [0,8-120/100] = 0,96 кг. Слід увести Мп у шихту з феромарганцем 3,4-0,96 == 2,44 кг. Потрібно феромарганцю (82,0 % Мп; 1,2% З; сума домішок 2,6%) 2,44-100/82 — 3,0 кг.
Розрахунки змісту Fe. Залізо є основним компонентом сплаву, зміст його повинне бути 52,35 (і =
Вноситься Fe у шихту з поверненням 52,0-120/100 = 62,4 кг (по різниці в хімічному складі повернення). Вноситься Fe у шихту з феросплавами 12,7 кг. Слід увести Fe шихту з низьковуглецевою сталлю
Потрібно низьковуглецевої сталі (98,5% Fe; 0,1 % З; сума домішок 1,4%)
Розрахунки змісту С. Необхідний зміст у виливках 0,15 % З 10)
Вноситься в шихту: з поверненням 0,17-120/100 = 0,204 кг, з низьковуглецевою сталлю 0,032 кг, з феросплавами 0,088 кг,
Потрібно додатково ввести С у шихту:
(16 г вуглецю у вигляді дробленого бою графітових електродів).
.
Далі розрахований сполука шихти слід перевірити на припустимий зміст шкідливих домішок S і Р. Допускається S — 0,03 %, або 0,06 кг; Р — 0,035 %, або 0,07 кг. Вноситься в шихту ( для S і Р, в = 0): з поверненням 0,02-120/100 = 0,024 кг S і 0,024 кг Р (по 0,02 %); з низьковуглецевою сталлю 0,009 кг S і 0,009 кг Р (по 0,03%); з феросплавами 0,011 кг S і 0,013 кг Р (0,03 % S; 0,03-0,3 % Р).
Зміст сірки: 0,024 + 0,009+ 0,011 = 0,044 кг або 0,022 % S
< 0,03 % .
Зміст фосфору: 0,024+ 0,009+ 0,013 = 0,046 кг або 0,023 % Р
< .
Розрахунковий зміст S і Р у шихті менше припустимого межі
Якщо проведені перевірки Рза змістом вуглецю, сірки й фосфору в шихті показують підвищений їхній зміст, то слід застосовувати для шихти сталь із меншим змістом вуглецю й феросплави з меншим змістом домішок
Досить незначною кількістю вуглецю (0,16 г у наведеному прикладі), необхідного для подшихтовки, у практичній роботі можна зневажити, тому що це становить менш 0,01 % і значно менше можливих помилок при зважуванні шихти
Дані розрахунків шихти представляють в Одній загальній таблиці. При складанні шихти для плавки необхідно мати на увазі раціональне використання шихтових матеріалів і металу в цілому. Маса шихти (завалка) складається із загальної маси виливків, маси елементів ЛПС і безповоротних втрат
Коефіцієнт виходу придатних виливків являє собою відношення
де М
і М
- маси виливків (чистовий) і шихти
Слід використовувати максимальну кількість повернення: літники, випори, браковані виливки. В ідеальному випадку повернення повинен становити основну масу шихти, а добавки свіжих матеріалів (феросплави, чисті метали, лігатури) у сумі повинні компенсувати необхідний по нормі витрата металу
де М
- маса обробленої деталі; Б
- маса безповоротних втрат (вигар, сплеск, шлифовочная пил).
Раціональне використання металу підвищує коефіцієнт його використання