Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Физические свойства материала 35ХМЛХарактеристика материала 35ХМЛ
Химический состав в % материала 35ХМЛ ГОСТ 977 - 88, также входит в ГОСТ 21357-87
Температура критических точек материала 35ХМЛ.
Технологические свойства материала 35ХМЛ.
Литейно-технологические свойства материала 35ХМЛ.
Режимы термической обработки материала 35ХМЛ
Механические свойства при Т=20oС материала 35ХМЛ.
Физические свойства материала 35ХМЛ.
3.Разработка технологии выплавки стали в основной электропечи с окислением 3.1Расчёт шихты для выплавки стали 35ХМЛ в основной электродуговой печи с окислением. В качестве компонентов шихты используем возврат собственного производства 35%, пакеты стали 5%, стружка стальная 12%, стружка чугунная 3%, передельный чугун, лом стальной, ферросплавы. 1) Сталь 35ХМЛ Ёмкость печи 3т = 3000кг C 0,3-0,4% Mn 0.4-0.9% Si 0.2-0.4% S ≤0.04% P ≤0.04% Cr 0.8-1.1% Mo 0.2-0.3% Для расчётов принимаем: C 0.35% Mn 0.7% Si 0.3% S 0.04% P 0.04% Cr 0.9% Mo 0.25%
2)Анализ технологии плавки. За время окислительного периода должно выгореть 0,4% углерода, при этом угар углерода при плавлении 0,15% и при кипении 0,25%. Кремний выгорает до 0,2% Магний выгорает до 0,15% Во время восстановительного периода эти элементы не выгорают. Фосфор не восстанавливается из шлака, но полностью восстанавливается из ферросплавов. Конечное содержание серы и фосфора регулируется шлаковым режимом. 3)Определяем количество возврата в шихте и количества углерода вносимого возвратом. Хвозвр= = =1350кг Z – масса металозавалки Свозвр.= = =4.725кг 4)Определяем количество стружки чугунной в шихте и количество углерода вносимого чугунной стружкой. Хс.ч.= =90кг Считаем, что стружка чугунная соответствует чугуну СЧ20: C 3.33-3.5% Mn 0.7-1.0% Si 1.4-2.2% S ≤0.15% P ≤0.2% Для расчета принимаем, что стружка чугунная содержит: C 3.4% Mn 0.8% Si 1.5% S ≤0.15% P ≤0.2% Сс.ч.= 3.06кг 5)Определяем количество стружки стальной в шихте и количества углерода вносимого стальной стружкой. Хс.с.= 240кг Считаем, что стружка стальная принадлежит стали 35ХМЛ: C 0,3-0,4% Mn 0.4-0.9% Si 0.2-0.4% S ≤0.04% P ≤0.04% Cr 0.8-1.1% Mo 0.2-0.3% Для расчётов принимаем: C 0.35% Mn 0.7% Si 0.3% S 0.04% P 0.04% Cr 0.9% Mo 0.25% Сс.с.= 0,84кг 6) Определяем количество пакетов стали в шихте и количества углерода вносимого пакетами стали. Хп.с.= = 180кг Считаем, что пакеты стали принадлежат стали Ст3кп: C 0,14-0,22% Mn 0,3-0,6% Si ≤0,03% S ≤0.04% P ≤0.04% Для расчётов принимаем, что стружка стальная содержит: C 0.18% Mn 0.45% Si 0.05% S 0.04% P 0.04% Сп.с.= 0,342кг 7) Определяем суммарное количество стального лома в шихте и количество углерода вносимого стальным ломом. Хс.л=Z – (Хвозвр.+Хс.ч.+Хс.с+Хп.с.) = 3000– (1350+240+90+180)= =1140кг В качестве стального лома выбираем сталь 35ХМЛ C 0,3-0,4% Mn 0.4-0.9% Si 0.2-0.4% S ≤0.04% P ≤0.04% Cr 0.8-1.1% Mo 0.2-0.3% Для расчётов принимаем: C 0.35% Mn 0.7% Si 0.3% S 0.04% P 0.04% Cr 0.9% Mo 0.25% Сс.л.= = =3,99кг 8)Определяем количество элементов вносимых возвратом,пакетами стали, стружкой чугунной, стружкой стальной и стальным ломом. Возвратом вноситься: Свозвр. = 4.725кг Mnвозвр. = =9.45кг Siвозвр. = 4.05кг Рвозвр = =0.54кг Crвозр.= =12.15кг Moвозр.= =3,375кг Стружкой чугунной вноситься: Сс.ч. = =3,06кг Mnс.ч.= =0,72кг Siс.ч.= =1,35кг Рс.ч.= =0,27кг Стружкой стальной вноситься: Сс.с. = =0,96кг Mnс.с.= =1,68кг Siс.с.= =0,84кг Рс.с.= =0,096кг Пакетами стали вноситься: Сп.с. = =0,324кг Mnп.с.= =0,81кг Siп.с.= =0,09кг Рп.с.= =0,072кг Стальным ломом вноситься: Сс.л. = =3,99кг Mnс.л.= =7,98кг Siс.л.= =3,42кг Рс.л.= =0,456кг Crс.л.= 10,26кг Moс.л.= 2,85кг Всего с шихтой вноситься: С=4,725+3,06+0,96+0,324+3,99=13,059кг Mn=9,45+0,72+1,68+0,81+7,98=20,64кг Si=4,05+1,35+0,84+0,09+3,42=9,75кг Р=0,54+0,27+0,096+0,072+0,456=1,434кг Cr=12,15+10,26=22,41кг Mo=3,375+2,85=6,225кг 9)Определяем угар элементов из шихты: Si угорает на 99,98% Mn угорает на 99,85% С угорает на 0,4% от металозавалки Cr угорает на 30% Mo угорает на 3% Угар С= =12кг перешло в сталь – 13,059-12=1,059кг Угар Si = =9,74кг перешло в сталь 9,75-9,74=0,01 примерно 0 Угар Mn= =20,6кг перешло в сталь 20,64-20,6=0,04кг Угар Cr= =6,723кг перешло в сталь 22,41-6,723=15,687кг Угар Mo= =0,186кг перешло в сталь 6,225-0,186=6,039кг 10)Доводка стали: Доводка стали по химическому составу сводиться к определению количества легирующих элементов и раскислителей. Si требуется в стали: Si= =9кг Весь кремний необходимо ввести в виде ферросплавов, так как из шихты он выгорел полностью, используем для этих целей ферросилитель ФС75 (ГОСТ 1415-93) который содержит: С 0,1% Р 0,05% S 0,02% AL ≤3% Mn ≤0.4% Si 75% XFeSi= 13,33кг Mn требуется в стали: Mn= 21кг С учётом остатка Mn в металозавалки необходимо внести в виде ферросплавов 21кг Mn, используем для этих целей ФМн90 (ГОСТ 4755-91) который содержит: С 0,5% Si 1.8% P 0.3% S 0.02% Mn 90% XFeMn= =24,56кг С учетом остатка Cr в металозавалке необходимо внести в виде ферросплавов 11.313кг Cr,используем для этих целей ФХ050А (ГОСТ 4757-91) который содержит: С 0,5% Si 2% P 0.05% Cr 65% ХFeCr= =18.32кг С учетом остатка Mo в металозавалке необходимо внести в виде ферросплавов 1,5кг Mo,используем для этих целей ФМо50(ГОСТ 4759-91) который содержит: С 0,5% Si 3% P 0.1% Mo 50% ХFeMo= =3.09кг 11)Находим массу основных элементов и примесей, которые вносятся ферросплавами с учётом угара: ФС75: Мс= 0,013кг МSi= 8,99кг MMn= 0,05кг Мр= 0,006кг ФМн90: Мс= 0,12кг MSi= =0,39кг MMn= 20,99кг Mp= 0,07кг ФХ050А Мс= 0,09кг МSi= 0,32кг Мр= 0,009кг МCr= =11,31кг ФМо50 Мс= 0,015кг МSi= 0,08кг Мр= 0,003кг ММо= =1,5кг 12)Определяем угар легирующих элементов из ферросплавов: Общее содержание Mn = 0,05+20,99=21,04кг Угар = 1,05кг Общее содержание Si = 8,99+0,39+0,32+0,08=9,78кг Угар = =0,97кг Общее содержание Cr=11,31кг Угар Cr= =0,56кг Общее содержание Мо=1,5кг Угар Мо= =0,045кг Перешло легирующих элементов в сталь из ферросплавов: С=0,013+0,12+0,09+0,015=0,24кг Mn=21,04-1,05=19,99кг Si=9,78-0,97=8,81кг Cr=11,31-0,56=10,75кг Мо=1,5-0,045=1,455кг Всего в стали: С=1,059+0,24=1,299кг Mn=0,04+19,99=20,03кг Si=8,81кг Cr=15,687+10,75=26,43кг Мо=6,039+1,455=7,494кг 16)Проверяем расчётное содержания основных компонентов в стали 35ХМЛ:
3.2 Описание технологии выплавки стали в основной печи с окислением. Традиционно технология выплавки стали с основной футеровкой состоит из двух периодов: окислительного и восстановительного. В задачу окислительного периода входят: А) Уменьшение содержания в металле фосфора до 0,01-0,015%; Б) Уменьшение содержания в металле водорода и азота; В) Нагрев металла до температуры близкой к температуре выпуска (на 120-1300С выше температуры ликвидуса; Г) Окисление углерода до нижнего предела его требуемого содержания в выплавке стали. В задачу восстановительного периода входят: А) Раскисление металла; Б) удаление серы; В) Доведение химического состава стали до заданного; Г) Корректировка температуры. Все эти задачи решаются параллельно в течение всего востановительного периода; раскисление металла производят одновременно осаждающим и диффузионным методами. Окислительный период заканчивается сливом окислительного шлака, так как полное удаление шлака необходимо для исключения перехода фосфора из шлака в металл. После удаления окислительного шлака в печь добавляют ферромарганец в таком количестве, чтобы выйти на нижнее предельно – допустимое его содержания для данной марки стали и одновременно добавляют ферросилиций из расчёта 0,2-0,52% кремния и аллюминия в колличестве 0,03-0,1%.Такая обработка необходима для проведения глубинного или осаждающего раскисления. После расплавления новых шлакообразующих, приступают к диффузионному раскислению стали, сначала молотым коксом, потом дроблёным феросилицием, который вводят вводят в составе раскислительной смеси, содержащей CaO, CaF2, кокс и ферросилиций в соотношении 4:1:1:1. Иногда допускают обработку чистым ферросилицием. Расход кокса для раскисления под белым шлаком составляет 1- 2кг на тонну стали Удаление серы протекает по следующей химической реакции: [FeS]+(Cao)͢ (CaS)+(FeO) Поскольку раскислительные вещества вводяться в порошкообразном виде, плотность не велика, и они медленно опукаются через слой шлака. В результате происходит взаимодействие кокса и кремния с оксидами железа с оброзованием SiO2 и CO. Поэтому содержание FeO в шлаке уменьшается, и кислород начинает переходить из металла в шлак (диффузионное раскисление).Белый цвет шлака харрактеризует низкое содержание в нём FeO.Таким образом, создаётся благоприятное условие для дефульфурации стали, что объясняется высокой основностью шлака и низким содержанием FeO в шлаке. Поэтому в электропечах с основной футеровкой можно удалить серу до тысячных долей процента. Длительность восстановительного периода состовляет 40-120 минут.
2.Разработка технологии плавки стали в кислой печи с окислением 2.1.Расчёт шихты для выплавки стали 35Л в электродуговой печи с кислой футеровкой. В качестве компонентов шихты используем возврат собственного производства 35%, пакеты стали 5%, стружка стальная 12%, передельный чугун, лом стальной, ферросплавы, стружку чугунную исключаем так как она содержит много серы и фосфора. 1) Сталь 40Л Ёмкость печи 10т = 100000кг C 0,37-0,45% Mn 0.45-0.9% Si 0.2-0.52% S ≤0.045% P ≤0.04% Для расчётов принимаем: C 0.4% Mn 0.7% Si 0.35% S 0.045% P 0.04%
2)Анализ технологии плавки. Во время окислительного процесса должно выгореть 0,25% углерода, кремний в кислой печи не угорает, угар магния 20% из шихты, а из ферросплавов 10%. Восстановительный период при плавке в кислой печи отсутствует. 3)Определяем количество возврата в шихте и количества углерода вносимого возвратом. Хвозвр= = =3500кг Z – масса металозавалки Свозвр.= = =14кг 4)Определяем количество стружки стальной в шихте и количества углерода вносимого стальной стружкой. Хс.с.= 1200кг Считаем, что стружка стальная принадлежит стали 40Л: C 0,37-0,45% Mn 0.45-0.9% Si 0.2-0.52% S ≤0.045% P ≤0.04% Для расчётов принимаем, что стружка стальная содержит: C 0.4% Mn 0.7% Si 0.35% S 0.045% P 0.04% Сс.с.= 4,8кг 5) Определяем количество пакетов стали в шихте и количества углерода вносимого пакетами стали. Хп.с.= = 500кг Считаем, что стружка стальная принадлежит стали Ст3кп: C 0,14-0,22% Mn 0,3-0,6% Si ≤0,03% S ≤0.04% P ≤0.04% Для расчётов принимаем, что стружка стальная содержит: C 0.18% Mn 0.45% Si 0.05% S 0.04% P 0.04% Сп.с.= 0,9кг 6)Определяем количество передельного чугуна и стального лома в шихте. Хч+л=Z – (Хвозвр.+Хс.с+Хп.с.) = 10000 – (3500+1200+500)=4800кг 7)Определяем суммарное количества углерода вносимого передельным чугуном и стальным ломом. Сс+ч=Сзав.-(Свозвр.+Сс.с.+Сп.с.)= - (Свозвр.+Сс.с.+Сп.с)= - (14+4,8+0,9)=45,3кг 8) Определяем количество передельного чугуна в шихте и количества углерода вносимого передельным чугуном. В качестве передельного чугуна выбираем чугун ПВК3-3-Б-3, который содержит: C 4-4,5% Mn 1-1,5% Si ≤0,5% S ≤0.025% P ≤0.03% Для расчётов принимаем, что чугун передельный содержит: C 4,25% Mn 1,25% Si 0,45% S 0,025% P 0.03% Сч+л= 45,3= Принимаем, что лом стальной соответствует стали 40Л: C 0,37-0,45% Mn 0.45-0.9% Si 0.2-0.52% S ≤0.045% P ≤0.04% Для расчётов принимаем: C 0.4% Mn 0.7% Si 0.35% S 0.045% P 0.04% 45,3= 4530=4,25Хч+1920-0,4Хч Хч= 677,9кг Сч= 28,8кг 9)Определяем количество стального лома в шихте и количество углерода вносимого стальным ломом: Хл=Хч+л-Хч=4800-677,9=4122,1кг Сл=Сч+л-Сч=45,3-28,8=16,5кг 10)Определяем количество элементов вносимых возвратом, пакетами стали, стружкой стальной, передельным чугуном и стальным ломом: Возвратом вноситься: Свозвр. = 14кг Mnвозвр. = =24,5кг Siвозвр. = 12,25кг Рвозвр = =2,1кг Sвозвр.= 2,1кг Стружкой стальной вноситься: Сс.с. = =4,8кг Mnс.с.= =8,4кг Siс.с.= =4,2кг Рс.с.= =0,48кг Sс.с.= 0,48кг Пакетами стали вноситься: Сп.с. = =0,9кг Mnп.с.= =2,25кг Siп.с.= =0,25кг Рп.с.= =0,20кг Sп.с.= 0,20кг Передельным чугуном вноситься: Сч.п.= =28,8кг Mnч.п.= =8,47кг Siч.п. = =3,05кг Рч.п. = =0,20кг Sч.п. = =0,16кг Стальным ломом вноситься: Сс.л. = =16,5кг Mnс.л.= =28,8кг Siс.л.= =14,4кг Рс.л.= 1,64кг Sс.л.= 1,64кг
Всего шихтой вноситься: С=14+4,8+0,9+28,8+16,5=65кг Si=12,25+4,2+0,25+3,05+14,4=34,15кг Mn=24,5+8,4+2,25+8,47+28,8=72,42кг Р=2,1+0,48+0,2+0,2+1,64=4,62кг S=2,1+0,48+0,2+0,16+1,64=4,58кг 11)Определяем угар элементов из шихты: С угорает на 0,25% Угар С= 25кг Перешло в сталь 65-25=40кг Кремний не выгорает и в сталь переходит 34,15кг Si Магний угорает на 20% Угар Mn= 14,48кг Перешло в сталь 72,42-14,48=57,94кг Фосфора перешло в сталь 4,62кг Серы перешло в сталь 4,58кг 12)Доводка стали по химическому составу, сводиться к определению количества легирующих элементов, которые должны находиться в стали. Кремния требуется: Si= 35кг у нас есть 34,15 добавлять ферросплавами ненужно. Магния требуется: Mn= 70кгс учётом остатка 57,94кг необходимо ввести в виде ферросплавов 70-57,94=12,06кг магния, используем для этого ФМн90 С 0,5% Si 1.8% P 0.3% S 0.02% Mn 90% XFeMn= =14,1кг 13)Находим массу основных элементов и примисей которые вносяться в сталь с ферросплавами с учётом угара: ФМн90 Мс= 0,07кг МSi= 0.25кг Мр= =0,04кг ММn= 11,4кг МS= 0,002кг
14)Определяем угар легирующих элементов из ферросплавов: Угар Mn= 1,14кг Перешло легирующих элементов в сталь из ферросплавов: С=0,07кг Si=0.25кг Mn=11,4-1,14=10,26кг Р=0,04кг S=0,002кг Всего в стали: С=40+0,07=40,07кг Si=34,15+0,25=34,4кг Mn=57,94+10,26=68,2кг Р=4,62+0,04=4,66кг S=4,58+0,002=4,582кг 15)Проверяем расчётное содержания основных компонентов в стали 40Л: С= 0,401% Mn= 0,68% Si= =0,34% Р= 0,046% S= 0,0459%
2.2Футеровка кислых ДСП аналогична футеровке кислых мартеновских печей и состоит из почти чистого кремнезема; соответственно шлаки кислых печей насыщены .Ни серу, ни фосфор удалить из металла под кислым шлаком нельзя, и это должно учитываться при шихтовке плавки. В кислых печах сталь обычно выплавляют методом переплава с проведением короткого периода кипения для дегазации расплава. Кислые шлаки менее проницаемы для газов, чем основные; растворимость газов в кислых шлаках низка активность (основного оксида). При повышении температуры восстанавливается кремний, например, по реакциям
; , откуда .
В кислых шлаках, насыщенных , приближается к единице, поэтому скорость восстановления кремния может быть весьма заметна (до 0,01%/мин), особенно при высоком содержании углерода. В связи с отсутствием условий для десульфурации и дефосфорации удельная (на 1 т стали) поверхность контакта металл – шлак для кислых печей не имеет такого значения, как для основных, поэтому для уменьшения тепловых потерь можно иметь более глубокую ванную. Меньшая теплопроводность кислых огнеупоров также способствует снижению тепловых потерь и более быстрому нагреву металла. Из-за отсутствия длительных периодов рафинирования металла от фосфора и серы все это приводит к получению более высокого теплового КПД, сокращению длительности плавки, уменьшению расходов электроэнергии и электродов. Кислая футеровка и кислые шлаки, большая глубина ванны кислых печей, невысокая стоимость материалов, из которых формируется футеровка (песок, динасовый кирпич), – вот неполный перечень достоинств кислых печей. К недостаткам относится невозможность проводить в печи операции десульфурации и дефосфорации. В настоящее время емкость кислых печей не превышает 10 т. Число кислых печей достаточно велико; их устанавливают в литейных цехах и используют в основном для производства фасонного литья. 4.Вопросы ТБ при выплавке стали в электродуговых печах: Электросталь в настоящее время выплавляется в открытых дуговых и индукционных, вакуумных индукционных электропечах, методом электрошлакового, вакуумно-дугового, электроннолучевого, плазменно-дугового переплавов и др. От всех работников, участвующих в процессах выплавки или переплава металла в электропечах, требуется строгое соблюдение технологических инструкций и выполнение норм безопасности. Устройство и обслуживание электропечей должно соответствовать требованиям действующих Правил безопасности в сталеплавильном производстве. К работе сталеварами и их подручными допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование и производственное обучение, знающие правила техники безопасности и получившие специальный инструктаж. Сталевары и их подручные должны быть снабжены спецодеждой, спецобувью и защитными средствами, предусмотренными отраслевыми нормами.
|