ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТАГАНРОГСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
РАСЧЕТ ШИХТЫДЛЯ ВЫПЛАВКИ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
Методические указания к практической работе для студентов специальности 150101 «Металлургия черных металлов»
по дисциплине:
Технология производства стали в мартеновских и электродуговых печах
ля специальности:
150101 Металлургия черных металлов
Составитель: Ю.Р. Поповиченко
Расчет шихты для выплавки легированной стали: Методические указания к практической работе для студентов специальностей 150401 «Металлургия черных металлов», 2010. – с.
Методические указания разработаны в отделении металлургического производства в соответствии с учебным планом на основании рабочей программы дисциплины „Технология производства стали в мартеновских и электродуговых печах”. Для специальности 150401 “Металлургия черных металлов”.
Рассмотрено на заседании цикловой комиссии металлургических дисциплин д
Протокол №___ «____» __________ 2010 г.
Рекомендации:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Председатель ЦК
металлургических дисциплин Ю.А. Пархоменко
Содержание
1 Общие сведения 5
2 Цель работы 7
3 Практическая работа № 1 (часть 1) «Расчет шихты для марки стали
12Х18Н12М3ТЛ» 8
4 Практическая работа № 1 (часть 2) «Материальный баланс основных компонентов» 14
Приложение № 1 19
Приложение № 2 20
Приложение № 3 21
Приложение № 4 22
Приложение № 5 24
Приложение № 6 24
Приложение № 7 25
Приложение № 8 26
Приложение № 9 28
Приложение № 10 31
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Наиболее актуальным для получения жидкой стали в XXI веке, является плавка стали в дуговой электрической печи. Учитывая что в подавляющем большинстве случаев при плавке стали используются различные по содержанию углерода составляющие металлозавалки, плавка ведется методом окисления, который позволяет в конечном итоге получить заданное количество углерода в жидкой стали. Для получения требуемого содержания углерода в состав шихты вводят помимо металлолома и отходов собственного производства передельный чугун или электродный бой. Количество передельного чугуна в шихте не должно превышать 10…20 %, иначе сера, вносимая с ним может превысить предельное содержание ее в выплавляемой стали.
При плавке стали в дуговых электропечах, основную часть шихтовых ма-териалов загружают в печь при завалке. Это вторичные металлы, возврат собст-венного производства, передельный чугун и такие мало окисляющие легирую-щие компоненты как никель, медь и др. Количество мелкой шихты, включая стружку, доходит до 20…30 %, крупных кусков до 30 % и кусков средних раз-меров 40…50 %. Часть шихтовых материалов вводят в печь в конце окисли-тельного и в восстановительный период и даже после основного раскисления стали.
Феррохром присаживается в печь после предварительного раскисления, потому что при введении его в нераскисленный металл возможно небольшое
его окисление. Никель в процессе плавки почти не окисляется, поэтому время присадки его в печь не имеет существенного значения. Но, учитывая наличие в никеле водорода и влаги целесообразнее давать его в завалку, что позволит удалить водород в окислительный период плавки.
Молибден окисляется незначительно и его можно присаживать в печь в окислительный период плавки. Вольфрам и ванадий в процессе плавки окисляются весьма интенсивно, поэтому их присаживают в печь в восстановительный период. Титан один из наиболее активно взаимодействующих элементов с кислородом, поэтому легирование титаном производится непосредственно перед выпуском стали из печи и даже в ковше. Ферромарганец применяется для предварительного раскисления, а для окончательного ферросилиций и алюминий.
Плавка стали без окисления применяется преимущественно при выплавке легированных и высоколегированных сталей с целью максимального использо-вания легирующих элементов, содержащихся в отходах производства. Плавка в данном случае ведется с ограничением окислительных процессов, без подачи железной руды и кислорода. Шлак при этом стараются не удалять или удаляют только после восстановления легирующих элементов молотым ферросилицием, что позволяет максимально использовать усвоение легирующих элементов из отходов производства. Отрицательным моментом плавки стали без окисления, является невозможность удаления из расплава углерода, фосфора, водорода.
При плавке стали в печи с кислой футеровкой можно применять только чистые по фосфору и сере исходные шихтовые материалы, вследствие невозможности проведения дефосфорации и десульфурации. В кислых печах возможно восстановление кремния из футеровки и шлака углеродом и другими более активными к кислороду элементами, что ограничивает возможность выплавки сталей содержащих титан, алюминий, цирконий и др. элементов.
Рекомендации к расчетам шихты и пояснения по нормам расхода, влиянию компонентов шихты на процесс плавки приведены в табл. 1-10.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Данная практическая работа «Расчет шихты для выплавки легированной стали» проводится со студентами 3 курса по специальности 150401 при изучении дисциплины «Технология производства стали в мартеновских и электродуговых печах», эта работа рассчитана на 10 часов.
Для проведения практической работы необходимо:
1. Изучить теоретический материал по теме «Выплавка стали в дуговой сталеплавильной печи».
2. Студенты получают задания у преподавателя в соответствии с таблицей 10.
3. Знакомятся с химическим составом стали (таблица 10).
4. Проводят расчет по примеру стали марки 12Х18Н12М3ТЛ (пользуясь методическим пособием).
5. Сделать вывод в виде двух таблиц.
Практическая работа № 1 (часть 1)