Расчет шихты и шлака для выплавки чугуна марки КЧ 65-3 в дуговой электропечи

 кг.

Аналогично рассчитаем количество элементов, вносимых в шихты при помощи стального лома марки 35Л:

 кг;

 кг;

 кг;

 кг;

 кг.

Кроме лома и возврата в шихту вносятся также передельный чугун марки ПЛ1 и литейный чугун марки Л3. Для определения содержания этих лементов в шихте составим три балансовых уравнения.

А. Балансовое уравнение шихты

;

,

где  X – содержание в шихте литейного чугуна марки Л3, %;

У – содержание в шихте передельного чугуна марки ПЛ1, %;

10 – содержание в шихте стального  лома марки 35Л, %.

20 – содержание в шихте возврата, %.

Б. Балансовое уравнение для кремния шихты

;

,

где коэффициенты перед неизвестными равны содержанию кремния в компонентах шихты.

В. Балансовое уравнение марганца шихты

;

,

где коэффициенты перед неизвестными равны содержанию марганца в компонентах шихты.

Выразим из балансового уравнения марганца Y

.

Подставим данное выражение в балансовое уравнения кремния:

;

%;

%.

Следовательно, в шихту необходимо ввести 21,46 % литейного чугуна марки Л3 и 49,54 % передельного чугуна марки ПЛ1. 

Таблица 4 – Расчет шихты

№	Наименование	Содержание в шихте, %	Содержание элементов
			Углерод		Кремний		Марганец		Сера		Фосфор
			%	кг	%	кг	%	кг	%	кг	%	кг
1	Жидкий металл		2,55	2,55	1,3	1,3	0,65	0,65	0,13	0,13	0,14	0,14
2	Угар		-25		-5		-15		-30		-
3	Шихта		3,40	3,40	1,37	1,37	0,76	0,76	0,186	0,186	0,14	0,14
Заданные компоненты шихты
4	Стальной лом 35Л	10	0,35	0,035	0,2	0,02	0,4	0,04	0,05	0,005	0,05	0,005
5	Возврат	20	2,55	0,51	1,3	0,26	0,65	0,13	0,14	0,03	0,13	0,03
6	Итого	30		0,55		0,28		0,17		0,31		0,31
7	Необходимо ввести	70		2,86		1,09		0,59		-		-
8	Л3	20,46	4,0	0,82	2,5	0,51	0,6	0,12	0,02	0,004	0,08	0,016
9	ПЛ1	49,54	4,2	2,08	1,2	0,59	1,0	0,5	0,02	0,01	0,08	0,04
10	Всего в шихте	100	3,44	3,44	1,39	1,39	0,79	0,79	0,05	0,05	0,09	0,09

 

 

4 Расчет шлака

 

В таблице 5 представлены компоненты, которые будут использоваться для получения шлака при плавке в дуговой электропечи. Результаты расчета шлака будут заноситься в соответствующие ячейки таблицы 6.

 

Таблица 5 – Компоненты неметаллической части шихты

 

Материал	Шлакообразующие
	CaO	SiO2	Al2O3	MnO	Fe2O3	MgO	CO2	FeO	CaF2
Известь	91	2	2	-	-	-	4	-	-
Плавиковый шпат	2	4,5	-	-	-	-	-	-	93,5
Подина и откосы	2	2	0,5	-	-	95	0,5	-	-
Песок	-	97,2	0,6	0,1	2,1	-	-	-	-
Твердый окислитель	1	7,99	3,05	0,36	8	-	-	79,6	-

 

Основность шлака при плавке в основной дуговой печи составляет порядка 1,2-2,0. Масса шлака должна составлять не более 5 % от массы шихты, т.е. не более 5 кг.

 

 

Таблица 6 – Расчет шлака

Компоненты			Вносится, кг					Шлак
Группа	Химическая формула		Песок	Твердый окислитель	Подина и откосы	Известь	Пл. шпат	Итого	Металлошихтой	Всего	кг	%
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Шлакообра-зующие без оксидов железа	CaO			0,002	0,1	1,638	0,006	1,656		1,656	1,656	35
	SiO2		0,972	0,016	0,1	0,036	0,014	1,047	0,141	1,189	1,189	25,1
	Al2O3		0,006	0,006	0,003	0,036		0,051		0,051	0,051	1,1
	MnO		0,001	0,0007				0,002	0,133	0,135	0,135	2,8
	CaF2						0,281	0,281		0,281	0,281	5,9
	MgO				0,475			0,475		0,475	0,475	10
Итого			0,979	0,025	0,498	1,71	0,3	3,511	0,274	3,785	3,785	80
Оксиды железа	Fe2O3		0,021	0,016				0,037		0,037	0,237	5
	FeO			0,159				0,159		0,159	0,71	15
Итого			0,021	0,175				0,196		0,196	0,946	20
Газы		H2O				0,018		0,018		0,018
		CO2			0,003	0,072		0,075	2,526	2,6
Итого								0,093		2,618
Всего			1,0	0,2	0,5	1,8	0,3	3,8	2,799	6,559

 

5 Расчет выхода  годного металла

 

Определим выход годного по балансу железа.

,       (3)

где   gМ - масса металла в конце периода плавления, кг;

gЗАВ - масса металлической части шихты в завалку, кг;

gFeВОССТ - масса железа, восстановленного из оксидов железа, кг;

gFeОКИС - масса окислившегося металла, кг;

g∆E Σ  - масса удаленных примесей, кг.

;        (4)

 кг.

;        (5)

 кг.

 кг.

Выход годного металла составляет 96,63 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1 Вдовин К.Н. Выбор плавильных агрегатов и расчеты шихты для выплавки чугуна и стали: Учеб. Пособие. - Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ, 2006.- 121 с.

2 Справочник по чугунному литью, Изд.3-е. Под ред. Гиршовича Н.Г. – Л.: Машиностроение, 1978. – 758 с.

3 Могилёв В.К., Лев О.И. Справочник литейщика – М.: Машиностроение, 1988.- 272с.