- •Основні
- •Практична робота № 1 Тема: Розрахунок основних параметрів кисневих конверторів.
- •Практична робота №2
- •Практична робота № 3 Тема: Розрахунок теплового балансу киснево-конверторної плавки.
- •Практична робота № 4
- •Практична робота № 5 Тема: Розрахунок потреби обладнання киснево-конверторного цеху.
- •Практична робота № 6 Розрахунок основних параметрів мартенівської печі.
- •Практична робота № 7 Тема: Розрахунок матеріального балансу плавки в мартенівській печі
- •Практична робота № 8 Тема: Розрахунок розкислювання мартенівської сталі.
- •Практична робота № 9 Тема: Розрахунок теплового балансу мартенівської плавки
- •Практична робота № 10 Тема: Розрахунок шихти і матеріального балансу в двохванному сталеплавильному агрегаті.
- •Практична робота №11
- •Прииклад розкислювання сталі 1c26
- •Практична робота 12 Тема: Розрахунок теплового балансу в двохванному сталеплавильному агрегаті.
- •Практична робота №13 Розрахунок потреби обладнання мартенівського цеху.
- •Практична робота 13 Тема: Розрахунок виливниці для злитка киплячої сталі
- •Практична робота 14 Тема: Розрахунок часу затвердення злитка у виливниці
- •Практична робота 15 Тема: Розрахунок температури ліквідус та солідус.
- •Практична робота №16 Тема: Розрахунок розмірів плавильного простору дугової сталеплавильної печі.
- •Ванна печі після капітального ремонту повинна мати об'єм
- •Глибина і діаметр ванни
- •Розміри плавильного простору
- •Висота підйому для магнезитохромітового зведення рівна
- •Корисна потужність за період плавлення
- •Вибір ступенів напруги
Практична робота 15 Тема: Розрахунок температури ліквідус та солідус.
Мета:
1. Закріпити і поглибити теоретичні знання по розділу "Теорія і технологія розливки сталі " програми предмету.
2. Навчитіся правильно вибирати та розраховувати температуру ліквідус та солідус.
З. Вікорістовуваті одержані знання та навички під година виконання курсових . та дипломних проектів.
Сумарне зниження температури солідус tS = -138,20 oC, а
температура солідус tS = 1534-138,20=1396 oC.
При безперервному розливанні стали дуже важливо підтримка оптимального рівня температури розливаного металу.
Точний розрахунок і підтримка температури металу при розливанні необхідний для забезпечення високої якості НЛЗ і стабільності процесу розливання.
Підвищений перегрів металу над температурою ліквідуса сприяє збільшенню трещиночувствительности заготовок, розвитку стовпчастої структури злитка і таких дефектів макроструктури, як осьова ликвация і центральна пористість. Крім того, надмірно висока температура розливаного металу може привести до проривів НЛЗ по тріщинах. При збільшенні температури металу в промковше вище за оптимальну величину потрібне зниження рівня швидкостей витягування НЛЗ (орієнтовно, перевищення оптимальної температури розливання на 10 0С вимагає зниження швидкості розливки на 5 %).
Необхідна температура металу в проміжному ковші розраховується виходячи з температури ліквідуса для кожної марки стали.
Визначимо температуру ліквідус заданої марки сталі прийнявши наступний хімічний склад %:
0,33 C,
0,75 Si,
1,0 Мn,
0,25 Cr,
0,25 Ni,
0,02 S,
0,02 P.
Розрахунок температури ліквідус стали, проводиться по формулі:
Тл =1534–tсн (1)
де tсн – зниження температури плавлення заліза із-за присутності в ньому домішок яке визначається по формулі:
tсн =К1[C %]+К2[Mn,%+Si,%+ Cr,%+ Ni,%+P,%+S,%] 0С (2)
де К1 і К2–коэффициенты для різних хімічних елементів в сталі;
[C,%; Mn,%; Si,%; Cr,%, Ni,%, P,%; S,% ] – вміст хімічних елементів в сталі (Задані значення коефіцієнтів для різних хімічних елементів в сталі для розрахунку температури ліквідус представлені в таблицях 1-2 [1]).
Таблиця 1 – Коефіцієнт К1 при заданому вмісті вуглецю в сталі для розрахунку температури ліквідус
Вміст вуглецю в сталі % |
0,51 0,60 |
|
К1 |
86 |
Таблиця 2 – Коефіцієнти К2 різних хімічних елементів в сталі для розрахунку температури ліквідуса
Хімічний елемент |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
P |
S |
||
К2 |
5 |
8 |
1,5 |
4 |
30 |
25 |
Розрахункова температура ліквідус складе:
tсн =К1[C %]+К2[Mn,%+Si,%+ Cr,%+ Ni,%+P,%+S,%]=
= 860,33+51+80,75+ 1,5 0,25+ 0,25 4+0,02 30+0,02 25=45.23=45 оС
Тл =1534–tсн =1534 – 45=1489 оС.
Рекомендована величина перегріву металу в проміжному ковші над температурою ліквідуса під час розливання на МБЛЗ для низько – і середньовуглецевих марок сталі складає 30 35 oС.
Передбачувані втрати температури металу в ході розливання:
- у промковше за час розливання однієї плавки – 5 10 oС;
- при переливі металу із сталеразливочного в проміжний ківш – 30 40 oС (залежно від типу футерування промковша і номери плавки в серії).
Рекомендоване перевищення температури металу в сталеразливочном ковші перед розливанням на МБЛЗ повинно складати:
65 0 -85 ° С – для низько – і середньовуглецевих марок стали;
Визначимо температуру солідус стали, що містить %:
0,33 С, 1.0 Mn і 0,75 Si.
Впливом фосфору і сірки з концентраціями до 0,025 % можемо нехтувати.
Розглянемо рівняння, що апроксимують в даній області лінію солидуса відповідної бінарної діаграми.
У інтервалі (0,150,8) С дійсно вираз:
(3)
Для марганцю Л.Кухарем [2] було виведене подібне співвідношення:
(4)
а для кремнію їм же запропонована формула
(5)
де NC, NMn, NSi – концентрація % (ат.), вказаних елементів.
Процентний (по масі) зміст елементів перерахуємо на атомні
(6)
де – відносна маса елементу.
По цьому відношенню 0,6 % С 2,7325 % (ат.),
0,6 %Mn0,6099 % (ат.),
0,3 % Si =0,5947% (ат.).
Тепер підставимо концентрації NC, NMn і NSi в рівняння (1.3) – (1.4) і розрахуємо зниження температури солідус:
tC = -126,7 oC,
tMn = -5,22 oC
tSi = -6,28 oC.
Сумарне зниження температури солідус tS = -138,20 oC, а
температура солідус tS = 1534-138,20=1396 oС
Приклад визначення температури ліквідус і солідус для заданої марки
Хімічний склад готової сталі 09ГС приведень в таблиці 3
Табліця 3 - Хімічний склад готової сталі 09ГС
-
С
Si
Mn
Cr
Ni
Cu
P
S
0,11
0,65
1,5
не більш
0,3
0,3
0,3
0,011
0,010
Тлікв = 1534-Тзн
Тзн =К1[%C]+K2[%Mn+%Si+%P+%S+%Cr+%Ni+%Cu]
де К1 і К2 – коефіцієнти для різних хімічних елементів в сталі;
[%C; %Mn; %Si; %P; %S; %Cr; %Ni; %Cu] – зміст хімічних елементів в сталі (задані значення коефіцієнтів для різних хімічних елементів в сталі для розрахунку температури ліквідус представлені в таблицях )
Згідно таблиця 1 – Коефіцієнт К1 при заданому вмісті вуглецю в сталі для розрахунку температури ліквідус
К1
Вміст вуглецю в сталі% |
0,11 0,50 |
Згідно таблиця 2– Коефіцієнтів К2 різних хімічних елементів в сталі для розрахунку температури ліквідуса
Хімічний елемент |
Mn |
Si |
Cr |
Ni |
P |
S |
||
К2 |
5 |
8 |
1,5 |
4 |
30 |
25 |
Тзн= 88×0,11+[5×1,5+8×0,65+30×0,011+25×0,010+1,5×0,3+4×0,3+5×0,3]=
=27 0С
Tлікв=1534-27=1507 0С
Перевіщення температури металу в сталерозливному ковші перед розливанням на МБЛЗ, що рекомендується, повинне складати 65-85 0С. Тому з урахуванням втрат температура металу перед розливанням в сталерозливному ковші складі 1580 0С.
Додаток 15
Масовій зміст елементів у сталі
Варіант |
Марка сталі |
Масовий зміст елементів у готовій сталі |
||||
С |
Мп |
Si |
S |
Р |
||
не більш |
не більш |
|||||
1 |
Зсп |
0,14- 0,20 |
0,40-0,65 |
0,15-0,30 |
0,050 |
0,040 |
2 |
5сп |
0,28-0,37 |
0,50-0,80 |
0,20-0,40 |
0,050 |
0,040 |
3 |
10 |
0,07-0,14 |
0,35-0,65 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,035 |
4 |
20 |
0,17-0,24 |
0,35-0,65 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,035 |
5 |
А515-6 |
0,14-0,21 |
0,60-0,90 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
6 |
А36 |
0,15-О,20 |
0,85-1,15 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,040 |
7 |
St 37-2 |
0,12-0,17 |
0,40-0,60 |
0,15-0.30 |
0,035 |
0,035 |
S |
St44-2 |
0,15-О,20 |
0,40-0,60 |
0,10 -0,25 |
0,040 |
0,040 |
9 |
15Г |
0,12-0,19 |
0,70-1,00 |
0,17-0,37 |
0,035 |
0,035 |
10 |
St 52-3 |
0,15-0,20 |
1,2-1,60 |
0,35-0,55 |
0,030 |
0,035 |
11 |
17ГС |
0,14-0,20 |
1,00-1,40 |
0,40-0,60 |
0,030 |
0,030 |
12 |
А |
0,17-0,21 |
0,40-1,00 |
0,15-0,30 |
0,040 |
0,040 |
13 |
Е |
0,13-0,18 |
0,70-1,40 |
0,15-0,30 |
0,040 |
0,040 |
14 |
D40 |
0,12-0,18 |
0,90-1,60 |
0,15-0,30 |
0,035 |
0,035 |
15 |
А 572-50 |
0,14-0,20 |
0,85-1,25 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
16 |
А 516-55 |
0,12-0,18 |
0,60-0,90 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
17 |
А 516-70 |
0.14-0.22 |
0,85-І,21 |
0,15-0,40 |
0,035 |
0,035 |
18 |
АВ/ЕН |
0,12-0,18 |
1,20-1,60 |
0,17-0,50 |
0,040 |
0,040 |
19 |
А 572-65 |
0,14-0.23 |
0,90-1,30 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
20 |
А 572-60 |
0,14-0,25 |
0,90-1,30 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
21 |
А 572-42 |
0,14-0,20 |
0,85-1,25 |
0,15-0,40 |
0,050 |
0,040 |
22 |
LRA |
О,14-0,22 |
0,30-0,60 |
0.17-0.37 |
0,030 |
0,040 |
23 |
ЗПС |
0,14-О,22 |
0,40-0,65 |
0,05-0,17 |
0,050 |
0,040 |
24 |
SS400 |
0.14-0.22 |
0.40-0.60 |
0,17-0,37 |
0,030 |
0,030 |
25 |
30 |
0,27-0,35 |
0,50-0,80 |
0,17-0,37 |
0,040 |
0,035 |