МЧМ. Задачи

Вариант №1

Дать характеристику стали марки 17Г1С. Выполнить расчет химических элементов в металле перед раскислением при выплавке стали данной марки в электродуговой печи ДСП 12. Выполнить расчет раскислителей и легирующих добавок с учетом окисления элементов во время плавления и окислительного периода. Заполнить таблицы.

Химический состав конструкционной стали 17Г1С, масс. %:

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,15-0,2	0,4 - 0,6	1,15 - 1,6	до 0,3	до 0,04	до 0,035	до 0,3	до 0,3

Состав металлической части шихты

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Fe
0,2	0,15	0,5	0,15	0,05	0,05	0	0,25	98.15

Содержание элементов в металле перед раскислением:

Элемент	кг	%
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
Fe
Итого

Содержание элементов в металле после раскисления и легирования:

Элемент	кг	%
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
Fe
Итого

Химический состав материалов

Наименование          материала	Элемент, %
	Ni	Si	Mn	Cr	C	P	S
					Не более
Ферросилиций ФС 75 ГОСТ 1415-93	-	74-80	≤ 0,4	≤ 0,4	-	0,05	0,02
Силикомарганец СМн 20 ГОСТ 4756-91	-	20-25	≥ 65	-	1,0	0,10	0,03
Феррохром ФХ 800 ГОСТ 4547-91	-	≤ 2,0	-	≥ 65	8,0	0,05	0,05
Никель Н-1 ГОСТ 849-97	99,93	0,002	-	-	0,01	0,001	0,001
Феррохром ФХ 100 ГОСТ 4547-91	-	≤ 2,0	-	≥ 65	≤ 2,0	≤ 0,03	≤ 0,02
Ферромарганец ФМн78 ГОСТ 4755-91	-	≤ 6,0	75-82	-	7,0	≤ 0,7	≤ 0,02
УМВК	-	-	-	-	≥ 95	-	≤ 0,3

Угар элементов при плавке в дуговых электропечах с основной футеровкой в %

Элемент	Из компонентов металозавалки		Из присадок вводимых в жидкую сталь	Вид видимого элемента	Перевод ввода присадки
	Переплав без окисления	Переплав с окислением
Углерод	10….25	До заданного значения	25…35	Электродный бой	В конце окислительного периода
Кремний	40…60	90..100	5..10	ферросилиций	В период раскисления
Марганец	25…50	70…80	5…10	ферромарганец	В период раскисления
Хром	10…15	20..30	3..8	феррохром	После предваритеольного раскисления
Никель	0…2	0..3	0	никель	В шихту
Молибден	3….5	3…6	0..3	ферромолибден	В начале кипения
Вольфрам	5…10	10..15	2..8	ферровольфрам	После предварительного кипения
Ванадий	15…30	60..70	7..10	Феррованадий	После полного раскисления
Титан	80…90	95…100	30…50	Ферротитан	То же
Алюминий	100	100	50..60	Алюминий	В период раскисления в ковш
Ниобий	25…30	30..35	12..15	Феррониобий	После предварительного раскисления
Медь	0…2	0…3	0..3	Медь	То же
Фосфор	30…40	50…60	20..25	Примесь в присадках
Сера	25…30	35…45	35..45	То же

Вариант №2

Дать характеристику стали марки 45ХН. Выбрать необходимые шихтовые материалы и выполнить расчет шихты для выплавки стали данной марки в электродуговой печи ДСП 12. Выполнить расчет химических элементов в металле перед раскислением. Выполнить расчет раскислителей и легирующих добавок с учетом окисления элементов во время плавления и окислительного периода. Заполнить таблицы.

Массовая доля элементов в стали 45ХН, %, по ГОСТ 4543-71

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,41-0,49	0,17-0,37	0,5-0,8	1,0-1,4	≤0,035	≤0,035	0,45-0,75	≤0,3

Исходные материалы

материал	С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
Стальной лом	0,2	0,15	0,5	0,15	0,05	0,05	0	0,25
Отходы 45ХН	0,44	0,29	0,65	1,15	0,03	0,03	0,55	0,25

Состав металлической части шихты

материал	С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Fe	всего
всего

Содержание элементов в металле перед раскислением:

Элемент	кг	%
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
Fe
Итого

Содержание элементов в металле после раскисления и легирования:

Элемент	кг	%
C
Si
Mn
Ni
S
P
Cr
Cu
Fe
Итого

Угар элементов при плавке в дуговых электропечах с основной футеровкой в %

Элемент	Из компонентов металозавалки		Из присадок вводимых в жидкую сталь	Вид видимого элемента	Перевод ввода присадки
	Переплав без окисления	Переплав с окислением
Углерод	10….25	До заданного значения	25…35	Электродный бой	В конце окислительного периода
Кремний	40…60	90..100	5..10	ферросилиций	В период раскисления
Марганец	25…50	70…80	5…10	ферромарганец	В период раскисления
Хром	10…15	20..30	3..8	феррохром	После предваритеольного раскисления
Никель	0…2	0..3	0	никель	В шихту
Молибден	3….5	3…6	0..3	ферромолибден	В начале кипения
Вольфрам	5…10	10..15	2..8	ферровольфрам	После предварительного кипения
Ванадий	15…30	60..70	7..10	Феррованадий	После полного раскисления
Титан	80…90	95…100	30…50	Ферротитан	То же
Алюминий	100	100	50..60	Алюминий	В период раскисления в ковш
Ниобий	25…30	30..35	12..15	Феррониобий	После предварительного раскисления
Медь	0…2	0…3	0..3	Медь	То же
Фосфор	30…40	50…60	20..25	Примесь в присадках
Сера	25…30	35…45	35..45	То же

Химический состав материалов

Наименование          материала	Элемент, %
	Ni	Si	Mn	Cr	C	P	S
					Не более
Ферросилиций ФС 75 ГОСТ 1415-93	-	74-80	≤ 0,4	≤ 0,4	-	0,05	0,02
Силикомарганец СМн 20 ГОСТ 4756-91	-	20-25	≥ 65	-	1,0	0,10	0,03
Феррохром ФХ 800 ГОСТ 4547-91	-	≤ 2,0	-	≥ 65	8,0	0,05	0,05
Никель Н-1 ГОСТ 849-97	99,93	0,002	-	-	0,01	0,001	0,001
Феррохром ФХ 100 ГОСТ 4547-91	-	≤ 2,0	-	≥ 65	≤ 2,0	≤ 0,03	≤ 0,02
Ферромарганец ФМн78 ГОСТ 4755-91	-	≤ 6,0	75-82	-	7,0	≤ 0,7	≤ 0,02
УМВК	-	-	-	-	≥ 95	-	≤ 0,3

Практическое задание 

  

Определить оптимальный состав металлической части шихты и массу элементов, вносимых шихтовыми материалами при выплавке стали 40ХН2МА, при наличии на шихтовом дворе углеродистого лома и отходов собственного производства сталей марок 30ХНМА, 20Х2Н4А, 38ХМ, 38ХН3МА, а так же никеля Н1, ферромолибдена ФМо60.

Расчет вести на 100 кг металлошихты.

Масса элементов, вносимых шихтовыми материалами, кг:

	C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu	Fe	всего

Химический состав выплавляемой марки стали 40ХН2МА:

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu
0,37-0,44	0,17-0,37	0,5-0,8	1,25-1,65	до 0,025	до 0,025	0,6-0,9	0,15-0,25	до 0,3

Химический состав шихтовых материалов:

- углеродистого лома

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu
0,2	0,15	0,5	0	0,05	0,05	0	0	0

- 30ХНМА

С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu
0,34	0,17	0,3	1,25	0,03	0,03	0,6	0,3	0,3

- 20Х2Н4А

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0,19	0,27	0,45	3,45	0,020	0,018	1,45	0,3

- 38ХНМ

C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	Cu	S	P
0,38	0,9	0,27	0,75	0,9	0,23	0,025	0,035	0,035

- 38ХН3МА

C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	Cu	S	P
0.36	0.38	0.27	0.95	3.00	0,25	0,3	0,025	0,025

- Н1

Ni	Si	C	P	S
99,93	0,002	0,01	0,001	0,001

- ФМо60

Mo	Si	C	S	P	Cu
63	0,6	0,03	0,8	0,03	0,3