ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
67
Пример аналитического метода расчета
Предположим, что в сплаве должно содержаться 2,2% Si и 0,8% Mn. Примем для дан-
ной вагранки угар кремния 10%, а марганца 15%. Тогда содержание этих элементов в шихте
должно быть определено по формуле Э
шх
= Э
ж
100/(100 – у).
Подставив данные, получим: для кремния – 2,2
⋅
100/(100 – 10) = 2,44%; для
марганца – 0,8
⋅
100/(100 – 15) = 0,84%.
Расчёт будем вести по этим двум элементам. Предположим, что на складе имеются
следующие шихтовые материалы: чушковый чугун марки ЛК 1, группы II, содержащий 3,5%
Si и 0,8% Мn (количество его в шихте обозначим буквой А); машинный лом, содержащий
3,0% Si и 0,5% Mn (количество его в шихте Б); чушковый чугун марки ЛК6, группы III, со-
держащий 1,5% Si и 1,5% Mn (В); возврат собственного производства, имеющий тот же хи-
мический состав, что задан в жидком чугуне (2,2% Si и 0,8% Mn), в количестве 35% от массы
металлозавалки. Составим три расчётных уравнения. Для простоты расчёт будем вести на
100 кг шихты.
Первое уравнение – суммарное количество всех материалов, входящих в колошу на-
вески, А + Б + В + 35 = 100.
Второе уравнение – баланс по кремнию, вносимому всеми материалами в шихту,
А
⋅
3,5/100 + Б
⋅
3,0/100 + B
⋅
1,5/100 + 35
⋅
2,2/100 = 100
⋅
2,24/100, где А
⋅
3,5/100 и т.д. – мас-
са кремния, вносимая компонентами А, Б, В и возвратом в шихту; 100
⋅
2,24/100 – масса крем-
ния, которая должна быть в шихте.
Третье уравнение – баланс по марганцу, вносимому всеми материалами в шихту,
А
⋅
0,8/100 + Б
⋅
0,5/100 + B
⋅
1,5/100 + 35
⋅
0,8/100 = 100
⋅
0,94/100, где А
⋅
0,8/100 и т.д. – масса мар-
ганца, вносимая компонентами А, Б, В и возвратим в шихту; 100
⋅
0,94/100 – масса марганца,
которая должна быть в шихте.
Решая эти три уравнения, получим то количество чугунов А, Б, В, которое надо вве-
сти в шихту на колошу массой 100 кг: чугуна А (ЛК 1) 22,5 кг; машинного лома 14,5 кг; чу-
гуна В (ЛК 6) 28 кг; возврата собственного производства 35 кг; всего 100 кг.
Если состав жидкого чугуна должен иметь 3,5% С, 2,2% Si, 0,8% Mn, 0,2% P, 0,1% S,
определим содержание в шихте углерода и серы. Так как в состав шихты не входит стальной
лом, то по формуле С
шх
= С
ж
– бк/100, б = 0 и С
шх
= С
ж
, т.е. С
шх
= 3,5%.
Допустимое содержание серы в шихте можно определить, если известны марка кокса
и его расход. Предположим, что кокс марки КЛ-3 содержит 1,3% S, а расход кокса принят
10%; тогда
S
шх
= 1,33 S
ж
– 0,004 p к = 1,33
⋅
0,1 – 0,004
⋅
10
⋅
1,3 = 0,08%.
Таким образом, зная допустимое содержание углерода и серы в шихте (фосфор не ме-
няется в процессе плавки), можно проверить, какое количество этих элементов внесут ком-
поненты шихты, и при необходимости произвести пересчёт шихты.
Расчёт шихты
методом подбора
проводят следующим образом. На ос-
новании имеющейся практики работы и норм расхода шихтовых материалов,
выбирают сорта компонентов шихты и назначают их количество. Затем прове-
ряют по правилу смешения содержание основных элементов (углерода, крем-
ния, марганца, фосфора, серы) в шихте и в жидком металле с учётом угара или
пригара данного элемента при плавке. Если в результате расчёта оказывается,
что химический состав жидкого чугуна значительно отличается от заданного,
весь расчёт переделывают. Выбирают иные компоненты шихты и их другое со-
отношение. Если же состав жидкого чугуна получается близким к заданному,
то расчёт оставляют и для доводки жидкого металла до заданного рассчитыва-
