4.2.Толтырудың құрамдас бөлігін есептеу

Кесте 5

Дайын болаттың химиялық құрамы

Элемент	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	P	S	Cu
							кем	емес
Құрамында болуы	0,25	0,17	0,25	2,0	4	0,30	0,025	0,025	0,3

Шихтаның құрамдас бөлігінің ара қатынастығы төмендегідей белгіленеді:

1. Никель бойынша шикіқұрам.

Балқытатын болаттың құрамынан шыға отырып, Ni = 4% алу үшін шихтаға металл никелін қосу қажет.

Балқытатын болаттың құрамынан шыға отырып, Ni = 4% алу үшін шихтаға металл никелін қосу қажет.

Мұнда, [Ni]_г.ст –дайын болаттағы никелдің құрамы, %;

Niлом –металл сынығындағы никелдің құрамы, %;

Ni Ni –металл никеліндегі никелдің құрамы, %;

ŋ Ni –металл никелінен никелдің сіңу коэффициенті, %;

Gш – шихта саны, кг.

2. Молибден бойынша шикіқұрам.

Дайын металдан молибден Мо = 0,30% алу үшін ферромолибден шихтасына төмендегілерді енгізу қажет.

Мұндағы:

(Мо)г.ст. –дайын болаттағы молибденнің құрамы, %;

(Мо)лом –ферромолибдендегі молибден құрамы, %;

Мофмо - ферромолибдендегі Мо құрамы, %;

Ŋ Мо –ферромолибденнен Мо сіңу коэффициенті, %;

Gфмо –ферромолибден саны, кг.

3. Көміртек бойынша шикіқұрам.

1 кестенің мәліметтеріне сәйкес көміртек шихтаға көміртекті сынық және кокспен енгізіледі, ферромолибден көміртегі қажет емес, яғни:

С_Ш = С_ЛОМ + С_К (3)

Шихтаны балқытқаннан кейін металда болу керек көміртек Сбалқ.

С_распл. = С_Ш – ΔС_Р, % (4)

Мұнда ∆Сб –балқыту кезіндегі тотықтандырылған көміртек саны, %.

Тотықтырғыш санына, металл сынығының жеңілдігі мен басқа факторларға қарай абсолюттік шама бойынша ∆Сб = 0,1-0,2%. ∆Сб = 0,1% тең деп аламыз. Сонымен қатар балқыту бойынша металда көміртектің құрамы төмендегі арақатынастықпен көрсетуге болады.

Сраспл. = СК.О.П. + ΔСО.П. (5)

Мұнда, Ст.к.с. –тотықтандыру кезеңінің соңында металдағы көміртектің құрамы, %.

∆Ст.к. – тотықтандыру кезеңінде тотықтандырылған көміртек саны, %.

Тәжірибелік мәліметтер бойынша тотықтандыру кезеңінде газдан тазалауды жақсы өткізу мақсатында 0,2 пайыздан 0,5 пайызға дейін көміртек тотықтандырылады. ∆Ст.к. = 0,3% деп аламыз. Ст.к.с. төмендегі арақатынастықпен көрсетуге болады.

СК.О.П = СГ.СТ. – ΔСВ.П. (6)

Мұнда Сд.б. –дайын болатта көміртектің құрамы, % (кесте 5, Сд.б. = 0,4%);

∆Сқ.к. –металға қалпына келтіру кезеңінде енгізілетін көміртек саны, %.

Теңдеуге (5) формула (6) қойсақ, төмендегіні аламыз

СРАСПЛ. = СГ.СТ. – ΔСВ.П. + ΔСО.П. (7)

(3) және (5) теңдіктерінен аламыз:

СШ= СГ.СТ.+ ΔСР + ΔСО.П – ΔСВ.П. (8)

Қалпына келтіру кезеңінде көміртек металға ферроқорытпа шөгуі және оны кокспен тотықтандыру кезінде боқат арқылы көміртектеу есебінен енгізіледі. Ақ боқат астында болатты балқыту кезінде металды көміртектеу 0,01 – 0,03% шегінде өзгереді. ∆Скөм. = 0,01% деп алатын болсақ, онда

ΔСв.п. = ΔСнаугл. + Сфсп. (9)

Мұндағы: Сфқ –металға ферроқорытпалармен енгізілген көміртек саны, %.

Металға ферроқорытпалалмен енгізілген көміртек саны

(10)

Мұнда (Х)д.б. –дайын болаттағы қоспалы элементтің құрамы (кесте 5), %.

(С) фқ. –осы ферроқорытпадағы көміртек құрамы (кесте 3), %.

(Х) фқ. – ферроқорытпадағы қоспалы элементтің құрамы (кесте 3), %.

Ŋх –ферроқорытпадан қоспалы элементті шығарып алу коэффициенті (кесте 4), %.

3 кестеде көміртектің ең жоғары құрамы ФХ800 маркалы феррохромда екені көрсетілген, басқа қолданылатын ферроқорытпалардағы көміртектің құрамын елемеуге болады.

Қабылдаймыз: С_ФХ800 = 7,0 %, Cr_ФХ800 = 70,0%, [Cr]_Г.СТ. = 0,75 %, η_Cr = 98 %.

Аламыз:

Ізінше: ΔС_В.П. = 0,01 + 2,0408 = 2,418%

Теңдеуден (6) шихтадағы көміртек құрамын анықтаймыз.

С_Ш = 0,45+0,1+0,3-0,086 = 0,738 %.

Шихтадағы көміртек саны тең болады:

(11)

Кокспен енгізілетін көміртек саны тең болады.

(12)

1 және 4 кестеден СК = 82 %, ηС = 60% деп аламыз.

Нәтижесі төмендегідей шығады:

кг

Үйіндідегі көміртекті қалдықтың салмағы келесіні құрайды:

G ЛОМ = GШ – GNi мет. –GК =100-1,7-0,5-0,275=97,527- (13)

Бұл көміртекті қалдық мөлшерін көміртегі енгізеді:

(14)

мұнда СЛОМ – көміртекті қалдықтағы көміртегінің құрамы (1 кесте), %.

кг

Алынған белгілерCш GCл ,Gк және формулаға қоямыз (3),

+0,492Gk (15)

Нәтижесінде келесіні аламыз (15) теңдеуді шеше отырып, GК = 0,911 кг екенін анықтаймыз, сонда GУГЛ. ЛОМА =96,604 кг болады.

Соынмен, 45ХН2МФА маркалы болатты еріту үшін шихталық материалдардың келесі құрамы алынады:

Көміртекті қалдық – 96,604 кг

Ферромолибден – 0,500 кг

металдық никель – 1,7 кг

феррованадий –0,273 кг

кокс – 0,911 кг

Барлығы: 100,0 кг

Металға шихталық материалдармен енгізілген элементтер саны 6 кестеде келтірілген.

6 кесте

Металға шихталық материалдармен енгізілген элементтер саны

Материалдың атауы	Салмағы,	Химиялық құрамы
	кг	С	Mn	Si	S	P	Cu	Ni	Mo	V	Fe	∑
Көміртекті қалдық Ферромолибден Феррованадий Никель Кокс*	98,372 0,417 0,273 1,7 0,911	0,290 0,443	0,483	0,261 0,003 0,001	0,039 0,003	0,029	0,0025	1,7	0,3	0,15	95,5 0,1604 0,1125
Барлығы		0,733	0,483	0,268	0,039	0,029	0,002	1,7	0,3	0,15	95,808	95,513
Барлығы		0,74	0,49	0,27	0,04	0,03	0,00	1,71	0,30	0,15	96,28	100

* күкірт пен ұшатын кокс ұшу тармағына ауысады, кок күлі қожға айналады, олардың көлемінің тым аздығына байланысты оларға назар аудармауға болады.