Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет раскисления и ее химического состава
Заключительной операцией процесса выплавки стали является ее раскисление и легирование. Раскислением называют снижение содержания кислорода в металле или перевод его в менее вредное состояние. Эта операция является обязательной при выплавке всех марок сталей. Легирование является не обязательной операцией и применяется при выплавке специальных (легированных) марок сталей с целью придания им определенных свойств. Для раскисления и легирования применяют сплавы, состоящие из железа и элемента-раскислителя (ферросплавы), а также некоторые металлы в технически чистом виде и углеродсодержащие материалы. Химический состав раскислителей, наиболее широко применяемых в промышленности, приведен в таблице 13. Целью раскисления является снижение содержания кислорода, растворенного в металле, до уровня, обеспечивающего определенную структуру слитка. По степени раскисленности различают спокойную, полуспокойную и кипящую сталь, причем судят о ней в производственных условиях по содержанию элементов-раскислителей в готовой стали, которое задается стандартами для каждой марки стали. Таблица 13 - Химический состав раскислителей [5]
Раскисление кипящей стали проводится самым слабым раскислителем – марганцем, который обычно вводят в металл в виде ферромарганца в количестве, обеспечивающем получение требуемого содержания марганца в металле. Раскисление полуспокойной стали проводят двумя элементами – марганцем и кремнием, причем оптимальная степень раскисленности металла, при которой слиток имеет наилучшую структуру, обеспечивается при содержании в металле 0, 07-0, 12% Si. Для раскисления в полуспокойную сталь при выпуске вводят ферромарганец и ферросилиций, а также силикомарганец. Раскисление спокойной стали проводят наиболее полно, что достигается введением в металл трех элементов – марганца, кремния и алюминия. Расход марганца и кремния выбирается так, чтобы остаточное содержание этих элементов в металле после раскисления находилось в пределах, установленных для выплавляемой стали. Расход алюминия следует выбирать по данным таблицы 14.
Таблица 14 - Расход алюминия на раскисление стали
Практикой выработался определенный режим введения раскислителей в ковш, обеспечивающий наиболее полное их усвоение. Требования к введению раскислителей в ковш сводятся к следующим основным положениям: 1. Наиболее полное растворение раскисляющих добавок в металл происходит в том случае, если они вводятся в металл равномерно или небольшими порциями в период, когда количество металла в ковше возрастает от 20 до 50%. 2. Сначала в металл вводится марганец, имеющий относительно невысокое сродство к кислороду, затем кремний и в последнюю очередь алюминий, являющийся наиболее сильным раскислителем. 3. При расчете расхода ферросплавов для раскисления и легирования необходимо учитывать остаточное содержание в металле после продувки тех элементов, которые вносятся ферросплавами, а также учитывать их угар.
Расход ферросплавов определяется по формуле
(47)
где GФ – расход ферросплава, кг; [E]С – среднее содержание элемента (марганца или кремния) в заданной марке стали, %; [E]М – остаточное содержание элемента в металле в конце продувки, %; [E]Ф – содержание элемента в ферросплаве, %; Ue – угар элемента при раскислении, % (выбирается из таблицы 15).
Угары ведущих элементов феросплававов при раскислении и легировании следует выбирать по данным таблицы 15.
Таблица 15 - Угар ведущего элемента при раскислении стали в ковше
При введении раскислителей в металл масса жидкой стали увеличивается. Это увеличение необходимо учитывать при расчете расхода последующих раскислителей и легирующих добавок. После расчета расхода каждого из ферросплавов и легирующих добавок, определяется количество внесенных данным материалом элементов в металл и количество продуктов раскисления. Результаты расчета массы и химического состава стали по ходу раскисления и легирования, а также массы продуктов раскисления, заносятся в таблицу 16.
Таблица 16 - Баланс элементов при раскислении стали
Расход алюминия на раскисление выбирают с учетом практических данных в зависимости от содержания углерода перед раскислением [C]М по данным таблицы 14. При этом поступлением кремния, марганца и других элементов в металл при введении алюминия пренебрегаем из-за незначительного содержания этих элементов. После введения требуемых раскислителей и легирующих элементов проверяют полученный состав металла на соответствие заданному.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-06; Просмотров: 1570; Нарушение авторского права страницы