Меню

Расчет шихты для стали 35л

Составление и примерный расчет шихты и добавок

Перечень подлежащих завалке в печь шихтовых материалов с указанием их количества, определяемых в зависимости от марки выплавляемой стали, называется шихтовкой плавки. Шихтовку составляют заранее, расчетным путем, сообразуясь с требованиями технологической инструкции и наличием тех или иных материалов на шихтовом дворе цеха.

Для составления шихтовки необходимо знать точный химический состав всех компонентов шихты, а также плановые нормы расхода материалов — легированных отходов, стального лома, ферросплавов, мягкого железа, чугуна и т. д. Помимо химического состава при составлении шихтовки, учитывают габаритность и качество материалов, используемых для электроплавки. Если в шихту попадает большое количество ржавого скрапа, то учесть заранее угар металла трудно. Это осложняет попадание в анализ, приводит к значительным колебаниям в массе плавки, к снижению выхода годного металла вследствие образования недоливков.

Приступая к расчету шихтовки, необходимо располагать следующими сведениями: 1) о массе металлической садки; 2) о химическом составе стали заданной марки; 3) о концентрациях элементов, на которые следует ориентироваться при расчете; 4) о химическом составе шихтовых материалов и легирующих. Сделаем примерный расчет шихтовки для выплавки конструкционной стали марки 20XН3A п основной дуговой печи емкостью 25 г с полным окислением. В готовом металле этой марки должно содержаться: 0,17—0,25% С; 0,30—0,60% Mn; 0,17—0,37% Si; 0,60-0,90% Cr; 2,75-3,25% Ni; 0,035% Р; 0,030% S.

Источник

Учебное пособие по циклу практических занятий

(тоннах) в год, а при необходимости в смену.

Затем производится расчет шихты по количеству вносимых химических элементов с учетом угара и других потерь, результаты этого расчета сравниваются с требованиями ГОСТ или ТУ.

При определении состава шихты необходимо учитывать особенности плавильного агрегата и экономическую целесообразность. При этом необходимо наиболее полно использовать возврат собственного производства, стружку, скрап и лом. Состав шихты должен быть определен в процентах в общей массе металлозавалки, а также в массовых единицах (тоннах) в год и при необходимости в смену.

При проектировании плавильных отделений необходимо учесть особенности их работы, заключающиеся в том, что при параллельном режиме работы жидкий металл необходим к началу смены, что обеспечивается различными организационными мерами, включая дополнительную смену (или полсмены). В табл. 2.7 приведен пример подобного расчета шихты.

Другой особенности плавильного отделения является необходимость периодического ремонта плавильных агрегатов с их достаточно длительной остановкой. Кроме того, необходимо учитывать особенности запуска большинства плавильных агрегатов.

В табл. 2.8, 2.9, 2.10 приведены расчеты шихты, огнеупорных и флюсообразующих материалов для стали 25Л и 35Л.

Расчет вместимости и количества плавильного оборудования.

Анализ номенклатуры производимых отливок позволяет установить требования по качеству к выплавляемому сплаву, что определит тип плавильного агрегата для обеспечения металла требуемого качества, который должен быть выбран на основе анализа, изложенного выше, с учетом того, что приведенные затраты должны быть минимальными, сам процесс экологически чистым, а условия труда отвечать санитарно-гигиеническим нормам.

После выбора типа агрегата необходимо установить его вместимость и производительность.

Лучшие технико-экономические показатели процесса имеют печи большей садки и, следовательно, они являются экономичными. С точки зрения организации производства, особенно при непрерывном его характере (конвейеры, автоматические линии), необходимо бесперебойно и равномерно обеспечивать формовочно-заливочно-выбивное отделение жидким металлом. Это лучше всего достигается при частых выпусках плавки, то есть на печах малой вместимости, или при применении промежуточного буфера – миксера, на печах большой вместимости. При установке в плавильном отделении печей малой вместимости возрастает количество обслуживающего персонала, а также затраты на эксплуатацию. Однако с увеличением вместимости индукционной печи 6 т и более приведенные затраты изменяются незначительно и

Читайте также:  Сталь шх15 у10а для топора

применение печей садкой более 6 т не дает большой экономической выгоды. На основании этого сравнения можно установить ближайшую вмести-

мость печи или типоразмер вагранки. Важно отметить, что часто дальнейший рост производительности литейного цеха при использовании более производительного технологического оборудования или применении высокопроизводительного процесса сдерживается отсутствием резервных мощностей плавильного отделения. Наращивание его мощности может сдерживаться отсутствием свободных производственных площадей, большими капитальными затратами на реконструкцию отделения или строительство дополнительный печей, а также зачастую ограниченной мощности электроснабжения.

Расчет шихты для плавки стали 35Л

Хи мический состав компонентов , %

Поэтому при проектировании плавильного отделения всегда необходимо предусматривать резервные мощности с учетом дальнейшего развития цеха.

Го довой расход ш ихтовых материалов

Годов ой расход огнеупоров для ремонта печей и ковшей

В случае невозможности использовать весь металл для заливки форм при выплавке чугуна можно использовать миксер. Вместимость миксера можно принять на основании данных табл. 2.10 или табл. 2.12, но и в этом случае нельзя иметь только один миксер, желательно иметь их в цехе хотя бы два.

Расчет количества плавильных агрегатов.

Расчет производится исходя из данных, полученных вышеприведенны-

ми расчетами, т.е. исходя из потребного количества металла в час, расчетной производительности и расчета потерь.

Годовой расход огнеупоро в для ремонт а печей и ковшей

Технич еская характеристика индукционных пече й для получения чугуна

Техническая характеристика тигельных м иксеров

Тип плавильного Вместимость

Количество печей определяется по формуле:

где Q г – годовое количество жидкого металла, т; К н – коэффициент неравно-

мерности потребления жидкого металла; Е п – производительность печи, т; Ф д – годовой фонд времени работы печи, ч.

Коэффициент загрузки определяется по формуле:

Количество электрических печей, которое необходимо установить в

цехе, может быть рассчитано по формуле

где Q г – годовое количество шихты по балансу металла, т; Е п – емкость печи, т; τ – продолжительность одной плавки, ч; К н – коэффициент неравномерности (обычно К н = 1,2).

Данные расчета приведены в табл. 2.13.

Наименование плавильных работ

Годовая программа по закалке

Наименование и тип плавильных печей

ко личеств а плавиль ных печей

Часовая производительность печи, т/ч

Действительный годовой фонд времени печи, ч

металла Коэффициент неравномерности потребленияжидкого

Технические характеристики плавильных агрегатов можно найти в литературе [10].

Выбор вместимости разливочного ковша и расчет их парка.

Нормальная организация работ в плавильном отделении невозможна без оптимального количества разливочных ковшей, служащих для приема плавки, кратковременного хранения, перемещения и заливки расплава.

Для перемещения ковша должно быть запроектировано соответствующее грузоподъемное и транспортное оборудование – монорельс с ручным или электрическим приводом, электрифицированными монорельсовыми тележками, кран-балками или мостовыми кранами соответствующей грузоподъемно-

Читайте также:  Абразивный материал для притирки стали

Вместимость заливочного ковша определяется, в первую очередь, максимальной металлоемкостью формы и может быть равна или кратна ей. Если таких отливок изготавливается несколько штук в год, тогда заливка самой крупной формы осуществляется из двух или даже трех ковшей, которые могут заполняться из различных плавильных печей. Вместимость ковша определяется также видом сплава, типом плавильного агрегата (с непрерывной, периодической или дискретной выдачей). Выпуск металла из сталеплавильной печи обычно осуществляется дискретно с полным опорожнением печи, поэтому вместимость различного ковша должна быть равна вместимость печи и даже несколько превышать ее, с учетом возможного незначительного перегруза печи.

В чугунолитейных и цветно-литейных цехах с непрерывно работающими печами выпуск металла осуществляется в промежуточную емкость – миксер копильник с последующей раздачей по заливочным ковшам. В этом случае вместимость разливочного ковша будет определяться числом возможных заливок литейных форм. Для разливки цветных сплавов непосредственно у кокильных станков или машин литья под давлением устанавливаются раздаточные печи, и разливка в формы ведется в этом случае черпаком, равным металлоемкости формы.

Число заливок, как указывалось ранее, для стальных отливок не может составлять более 6-8, а для чугуна до 10-12. Зная среднюю металлоемкость формы, можно установить вместимость разливочного ковша, перемножив металлоемкость формы на число заливов. Вместимость ковша должна быть принята стандартной, ближайшей к расчетной величине.

Различают три типа ковшей – конические (носковые и чайниковые), стопорные и барабанные. Наиболее подробные сведения о стандартных сталеразливочных ковшах можно найти в ГОСТ 7358-78.

Для других ковшей кранового и монорельсового типа основные параметры (вместимость; масса с траверсой, механизмом поворота и футеровкой; габаритные размеры; высота от низа конструкции ковша до оси поворота, которая предотвращает самопроизвольное опрокидывание ковша с металлом; расстояние от носка ковша до оси поворота) приведены в нормативных данных.

В цехе желательно иметь один тип ковшей для того, чтобы облегчить уход за ними и создать приспособления для ремонта футеровки и сушки ковша, однако в цехах с разнообразной номенклатурой приходится иметь несколько типов ковшей различной металлоемкости. Предпочтение следует отдавать чайниковым и барабанным ковшам как имеющим минимальные потери тепла.

При расчете необходимого парка ковшей разной вместимости исходят из времени оборота ковша, которое складывается из времени заполнения ковша металлом, транспортировки его до места заливки, времени разливки ме-

талла, возвращения ковша под новое заполнение, слива остатка и ожидания заполнения ковша. Таким образом, зная по технологической карте основной параметр – время заполнения литейной формы и организацию работ в цехе, можно установить время оборота ковша, а также часовую производительность ковша по заливке. Сравнив эту цифру с потребным количеством металла на заливку полученных форм в час, определяем число ковшей, необходимых для обеспечения металлом данного потока, по выражению

где n ‘ к – число ковшей определенной металлоемкости, находящихся одновременно в работе, шт.; q ‘ Ме – потребность в металле для заполнения готовых форм из такого ковша, кг/ч; τ ц.к – время оборота (цикла) работающего ковша, ч; q к – металлоемкость ковша, используемая на заполнение литейных форм, кг; К н – коэффициент неравномерности потребления металла под заливку.

Читайте также:  Обделка парапетов оцинкованной сталью

Потребность в металле будет определяться производительностью литейной линии или конвейера, и если в цехе один формовочный поток, то она будет равна q ‘ Ме часовой потребности цеха в металле. Время оборота ковша определяется нормированием в соответствии с вышеописанным циклом и будет зависеть не только от вместимости ковша, но и от длины пути пробега от печи до места заливки. Коэффициент неравномерности потребления металла для ковша будет больше, чем при расчете количества плавильных печей, и если с запасом можно брать в пределах 1,3-1,7. Металлоемкость ковша, используемая для заполнения литейных форм, будет определяться числом залитых форм и металлоемкостью каждой из них. Фактическое заполнение ковша должно идти с некоторым избытком, чтобы не допустить недолива литейной формы. Этот избыток затем сливается в емкость и в виде слива возвращается в шихту.

Работающий ковш постепенно выходит из строя из-за механического разрушения футеровки носка, краев, а также разъедания внутренней футеровки металлом и шлаков. Поэтому периодически ковш возвращается на перефутеровку. Ломается рабочий слой кладки или набивки, очищается горловина ковша и затем восстанавливается первоначальная футеровка. Ковш подвергается сушке, разогреву и после этого включается в работу. Значит, для проведения ремонта нужно иметь резервные ковши.

Длительность ремонтного цикла ковша обычно невелика и связана с вместимостью, методом восстановления футеровки, длительностью сушки и разогрева ковша. Она колеблется от 8 до 16-18 ч. Ремонтный цикл также зависит от технологии, принятой на данном предприятии, и вида заливаемого сплава, возрастая при подготовке ковшей для заливки чугуна и особенно стали. В ряде случаев мелкий ремонт ковша – подмазка носка, снятие скардовин с горловины осуществляется в процессе рабочего цикла ковша. В то же время

в стопорных ковшах после каждой плавки меняют разливочные стаканы и стопора, что удлиняет цикл оборота ковша.

Рабочий цикл ковша от ремонта до ремонта складывается из длительности оборота ковша и числа наливов, которые выдерживает его футеровка. В зависимости от стойкости футеровки меняется число межремонтных циклов в течение года, и обычно принимается среднекалендарное время межремонтного цикла ковша, то есть устанавливается среднее число ремонтов. Например, на ВАЗе стойкость ковшей для разливки серого чугуна составляет примерно 2 месяца или 6 ремонтов в год. Ковши имеют набивную муллитовую футеровку с применением в качестве связующего ортофосфорной кислоты. Ковши, используемые для разливки высокопрочного чугуна, выдерживают лишь около 0,5 месяцев, а иногда и меньше. Таким образом, ковш проходит 24 ремонта в год.

Число ковшей, постоянно находящихся в ремонте в течение года, устанавливается по формуле

где n к.р – число ковшей, постоянно находящихся в ремонте в течение года, шт.; n к – число ковшей, находящихся одновременно в работе, шт.; τ – общая длительность ремонтного цикла ковша, ч; n р –число ремонтов ковша в год, шт.; К н – коэффициент неравномерности поступления ковшей в ремонт; Ф р – фонд рабочего времени ремонтных рабочих, ч.

Кроме того, необходимо иметь резервные ковши на случай аварийного выхода их из строя. Число резервных ковшей не должно быть меньше двух, а при большом числе одновременно работающих ковшей составлять 15-20 % от

Источник

Adblock
detector