- •1. Цель работы.
- •2. Теоретическое введение.
- •2.1.Достоинства и недостатки плавки стали в индукционных печах.
- •2.2. Физические принципы работы индукционной печи.
- •2.3. Футеровка тигля.
- •2.4. Технология выплавки стали.
- •2.4.1. Расчет шихты.
- •2.4.4. Выпуск и разливка.
- •2.5. Раскисление стали.
- •2.4.2. Завалка и плавление шихты.
- •2.4.3. Доводка.
- •3.Описание оборудования и материалов.
- •Лабораторная индукционная установка.
- •Дополнительное оборудование и материалы.
- •Футеровочные материалы.
- •Шихтовые материалы.
- •4.Порядок проведения работ и указания по технике безопасности.
- •4.2. Порядок проведения плавки.
- •5.Обработка результатов эксперимнта.
- •Теоретическое введение.
- •8.2. Примеры вопросов, задаваемых при сдаче работы.
4.Порядок проведения работ и указания по технике безопасности.
4.1.Изучить расположение и характеристики электрооборудования индукционной установки – машинного преобразователя (мощность, частота получаемого тока); батареи конденсаторов (емкость, реактивная мощность, количество конденсаторов); печного индуктора; пульта контроля и управления печью; вид силовых токопроводов.
4.2. Изучить конструкцию индукционной печи. Найти на печи индуктор, стойки, кожух, тигель (материал?), токопровод, механизм наклона. Выполнить эскиз печи с отражением изученных элементов конструкции.
4.3. В пресс – форме набить тигель и выполнить его эскиз с размерами. К магнезитовому порошку (менее 0,5 мм) добавить борную кислоту (2%) и тщательно перемешать. Затем смесь увлажнить, добавив 6% воды, и снова перемешать. Влажность массы должна быть такой, чтобы комок, сжатый в руке, легко рассыпался при надавливании пальцем.
Приготовленную массу трамбовать слоями по 20-30 мм клиновидной трамбовкой до получения плотного, издающего глухой звук блока. Перед засыпкой очередного слоя поверхность предыдущего взрыхлить острым штырем на глубину 5 мм. Плохое разрыхление приводит к образованию поперечных трещин по слоям набивки. Дно тигля и переходную зону набить плоским бойком. По окончании набивки пресс-форму разобрать. Тигель перенести на стеллаж для сушки на воздухе не менее 15 суток. Выполнить эскиз тигля с указанием размеров.
4.4. Разработать технологию и провести плавку заданной преподавателем стали. Ниже, для примера, приведен порядок выполнения работ при выплавке стали 25ХГСА.
4.4.1. Расчет шихты и составление технологии плавки.
Масса плавки (шихты) – 100 кг. Угар металла не учитывается.
Заданный состав стали 25 ХГСА, %
-
C
Mn
Si
Cr
S
P
0.22-0.28
0.8-0.11
0.9-1.2
0.8-1.1
Н.б 0,025
Н.б.0,025
При расчете шихты примем следующий состав:
-
C
Mn
Si
Cr
0.25
0.95
1.05
0.95
Масса феррохрома ФХ800, обеспечивающая 0,95% хрома, равна:
Хфх800=(100·/ Cr/ сталь)/(/ Cr/фх800 · Бcr) = 100· 0,95/70·0,95 = 1,43 кг.
Соответственно масса ферросилиция ФС65
Хфс65 = 100 · 1,05/65 · 0,95 = 1.7 кг
И марганца металлического Х мро = 100·0,95/99,7·0,90 = 1,06 кг
Масса железного лома будет равна
Хлома = 100 – Хфс800 – Хфс65 – Хмро = 100-1,43-1,7-1,06=95,81 кг.
Содержание углерода в завалке составит :
0,0006 · 95,81 + 0,08 · 1,43 + 0,0012 · 1,7 + 0,001 · 1,06=0,17%
Недостающее количество углерода внесем с чугуном.
Хчугун = 100· (0,25-0,17) / 3,5% = 2,29 кг
Тогда скорректированное количество лома равно
100-1,43-1,7-1,06-2,29 = 93,52 кг.
Приняв данную шихтовку сделаем проверочный расчет шихты (табл. 1.4.)
Из таблицы 1.4. видно, что шихта удовлетворяет заданному составу стали, грубых ошибок в расчете нет.
Пересчитаем шихтовку на реальную массу завалки g.
Железный лом 93,52·0,01g = 93,52·0,01·10 = 9,352 кг; Феррохром ФХ800А – 0,143 кг, чугун – 0,229 кг, ферросилиций ФС65 – 0,17 кг, марганец металлический МрО – 0,106 кг.
Таблица 1.4.
Проверочный расчет шихты.
-
Материал
Масса в 100 кг шихты, кг
Масса элементов
C
Si
Mn
Cr
S
P
Железный лом
93,52
0,056
-
-
-
0,019
0,019
чугун
2,29
0,08
-
-
-
0,0005
0,0005
ФХ800А
1,43
0,11
0,01
-
1,0
0,0007
0,0004
ФС65
1,7
0,002
1,1
-
-
0,0002
0,0005
МрО
1,06
0,001
-
1,06
-
0,0008
0,0001
100 кг
0,25
1,11
1,06
1,0
0,02
0,02
В данном случае плавку стали 25 ХГСА целесообразно проводить следующим образом. Расплавить железный лом, нагреть металл до 1550 гра, убрать шлак. Навести новый шлак из плавикового шпата (15%) извести (65%), магнезитового порошка (20%) – расход смеси 7 кг/т. Шлак раскислить порошком ФС65 – (3 кг/т) и присадить в печь марганец и ферросилиций, затем чугун и феррохром. Затем металл нагреть до 1600 град, окончательно раскислить алюминием (1 кг/т); выпустить из печи и разлить в изложницы.
Марганец и ферросилиций присаживаем раньше, чтобы предотвратить окисление углерода, вносимого с ФХ800 и чугуном, и исключить связанную с этим опасность непопадания в заданный состав стали по углероду.
