yandex.metrica
Плавка чугуна в вагранках

Расчет шихты в вагранке

При составлении шихты следует принимать во внимание стоимость шихты, из возможных вариантов выбрать наиболее экономичный и обеспечивающий постоянный химический состав металла.

Содержание углерода в чугуне, полученном из вагранки, зависит от содержания стального лома в шихте. Чем больше стали в шихте, тем содержание углерода меньше. В горне вагранки под фурмами (при вагранке без копильника) происходит некоторое насыщение чугуна углеродом, притом тем значительнее, чем выше горн, так как при этом увеличивается время пребывания чугуна в соприкосновении с коксом.

Поэтому чугун, полученный из вагранки без копильника, следовательно, из вагранки с более высоким горном, содержит больше углерода, чем в вагранке с копильником, и для получения чугуна с одинаковым углеродом при плавке без копильника требуется больше стального лома в шихте.

Для определения точного количества каждой составляющей шихты необходимо провести расчет, предварительно выбрав химический состав чугуна для отливок и состав шихты.

На практике расчет шихты при производстве обычного серого чугуна ведется на содержание кремния и марганца, а при производстве высококачественных отливок и на содержание фосфора и некоторых легирующих элементов (хрома и никеля) путем подбора составляющих шихты. Расчет на содержание углерода в чугуне обычно не производится, и содержание стального лома первоначально назначается в соответствии с содержанием углерода для данной марки чугуна (ГОСТ 1412-85), а затем уточняется по результатам экспресс-анализа.

Ниже приведены примеры расчета шихты.

Пример 1

Расчет шихты для чугуна марки СЧ25 (наиболее высокая по механическим свойствам, которая может быть получена без модифицирования и непосредственно из вагранки).

Условия задачи:

  • вагранка с копильником;
  • содержание основных элементов в среднем (%): углерода – 3,2; кремния – 1,6; марганца – 0,8;
  • количество собственных возвратов (по балансу) 30 %.

Чтобы получить необходимое содержание углерода, принимаем содержание стали в шихте 15 %; содержание чушкового чугуна 35 %. Остальные 20 % составляет лом чугунный внешней поставки. В качестве чушкового чугуна принимаем литейный чугун марки Л5 группы II и передельный марки М2.

Расчет шихты для плавки чугуна марки СЧ25

В табл. 3.6 приведен расчет шихты. Как видно из таблицы, вместе с шихтой вводится всего лишь около 1,3% кремния, при заданном 1,6 % в литье. Недостающее количество кремния (почти 30 % общего количества) должно быть восполнено присадкой ферросилиция марки ФС18 или ФС25.

Пример 2

Расчет шихты чугуна марки СЧ18 для литья мелкого и среднего развеса.

Условия задачи:

  • вагранка без копильника;
  • отбор производится мелкими ковшами (емкостью меньшей, чем одна колоша);
  • содержание основных элементов в среднем (%): углерода — 3,4; кремния – 2,0; марганца – 0,7.

Ввиду отсутствия копильника и отбора мелкими ковшами содержание кремния в основных составляющих шихты (с учетом угара) должно быть возможно ближе к заданному составу металла в отливках. Этому условию удовлетворяет состав шихты с применением чугуна марки ЛКЗ в количестве 40 % с содержанием кремния 2,6 и марганца 0,7 %. Содержащие стального лома в шихте берется наибольшим – до 10 % (табл. 3.7). Недостающее количество кремния в шихте составляет 0,20 % и может быть восполнено небольшой присадкой ферросилиция ФС25.

Расчет шихты для плавки чугуна марки СЧ18

Применение чушкового чугуна с более высоким кремнием, например Л1, Л2, позволило бы вовсе обойтись без ферросплавов, но высококремнистый чугун не может быть рекомендован ввиду включений более крупного графита («спели»).