Расчёт легирующих и раскисляющих компонентов

 

Емкость конвертера, V, т			60
Химический состав.
Элемент	по ГОСТу			Сред. содерж.	Сталь на выпуске
	от	до
С	0,32	0,4		0,36	0,1
Si	0,17	0,37		0,27	0
Mn	0,7	1		0,85	0,18
Cr	0	0,3		0	0
Cu	0	0,3		0	0
Ni	0	0,3		0	0
P	0	0,035		0,035	0,03
S	0	0,035		0,035	0,035

 

Чтобы получить необходимое содержание компонентов в стали, нужно провести ряд мероприятий: раскисление и легирование.

Вводим необходимые для этого ферросплавы.

Таблица 2. Ферросплавы используемые.

Ферросплав	осн. эл-т	C	Si	P	S	Mn	Al	Коэф-т усвоения, %
Ферромарганец ФМн1,5	Mn	1,5	2,5	0,3	0,03	85	0	75
Ферросилиций ФС25	Si	0,6	25	0,06	0,03	0,9	1	75
Твердый углерод	С	100	0	0	0	0	0	50

 

Расход ферросплава Ф, кг/т:

R₁ - заданное содержание элемента в стали, %;

R₂ – содержание элемента в стали перед раскислением, %;

А = - коэф-т усвоения элемента ванной, %;

B – содержание элемента в ферросплаве, доли единиц.

Количество дополнительного элемента, вносимого ферросплавом, кг/т:

[R_i]=Ф*b_i*А

b_i-содержание элемента в ферросплаве, д.ед.

 

Ферромарганец:

Он внесет примеси:

[Mn]= 9,788*0,85*0,75= 6,238504кг/т

[С] = 9,788*0,015*0,75= 0,1101кг/т

[Si] = 9,788*0,025*0,75= 0,183кг/т

[S] = 9,788*0,0003*0,75=0,002кг/т

[Р] = 9,788*0,0006*0,75=0,022кг/т

 

Ферросилиций:

Он внесет примеси:

[Mn]= 13,408*0,009*0,75= 0,0905 кг/т

[С] = 13,408*0,006*0,75= 0,0603кг/т

[Si] = 13,408*0,25*0,75= 2,514 кг/т

[S] = 13,408*0,0003*0,75= 0,003кг/т

[Р] = 13,408*0,0006*0,75= 0,006кг/т

[Al]= 13,408*0,01*0,75=0,100кг/т

 

Твердый углерод:

Он внесет примеси:

[С] = 4,842*1*0,5= 2,421кг/т

 

 

С ферросплавами внесено всего:

С_общ=3,522кг/т

Si_общ=2,697кг/т

Mn_общ=8,005кг/т

P_общ=0,307кг/т

S_общ=0,284кг/т

 

Выход годной стали после легирования и раскисления:

М_7нов=931,12+9,788*0,75+13,408*0,75+4,842*0,5=950,936кг/т

 

Итоговая контрольная таблица

	минимум по ГОСТу	Сталь после легирования	максимум по ГОСТу	Подходит по ГОСТу
С	0,32	0,37	0,4	+
Si	0,17	0,28	0,37	+
Mn	0,7	0,84	1,0	+
Cr	0	0	0,3	+
Ni	0	0	0,3	+
Cu	0	0	0,3	+
P	0	0,032	0,035	+
S	0	0,034	0,035	+

 

Баланс раскисления стали марки 35Г на плавку

ПРИХОД		РАСХОД
Ферросплав	Масса, кг/т.	Элементы	Масса, кг/т
ФМн1,5	9,788	Элементы перешедшие в сталь, из них:
ФС25	13,408	C	3,522
Твердый углерод	4,842	Si	2,697
		Mn	8,005
		P	0,307
		S	0,284
		Fe	8,064
		Потери углерода в виде СО и СО2	0,057
		Эл-ты – в шлак	5,097
ИТОГО	28,036	ИТОГО	28,036

Анализ

Для раскисления и легирования стали 35Г использовались среднеуглеродистые ферросплавы — они более дешевы, а требования по химическому составу стали допускают высокое содержание углерода. Сталь легировалась ферромарганцем, ферросилицием. В нашем случае операция легирования совмещена с операцией раскисления.

Данные в таблице №1 по остаточному содержанию элементов внесены из баланса кислородно-конвертерной плавки. Так как медь, хром и никель ограничены только верхним пределом по химическому составу, их дополнительное внесение в ковш не требуется.

Расход ферросилиция самый большой (13,408 кг/т. на плавку), так как кремния в стали после продувки нет, а требуется достаточно много. Всего внесено 28,036кг ферросплавов. По окончании операции раскисления и легирования содержания основных элементов соответствуют ГОСТу. Ферросплавы увеличивают себестоимость стали больше, чем их удельная масса, но позволяют получить большую цену на рынке.

Изменения в материальном балансе следующие (кг /т шихты):

Выход годной стали = 950,936кг/т

Шлак = 90,623кг/т