РАСЧЕТ ШИХТЫ Расчет шихты аналитическим методом Рассчитать шихту для отливки «поршень» из СЧ35, с толщиной стенки — 10 мм. Расчет ведем на 100 кг шихты. 1. Согласно ГОСТ 1412-85 химсостав серого чугуна СЧ35 состоит: Марка чугуна Массовая доля элементов, % С Si Mn Р S СЧ35 2,9-3,0 1,2-1,5 0,7-1,1 0,2 0,12 Чугун СЧ35 имеет структуру П + Г. Для нахождения суммарного содержания С + Si применяем структурные диаграммы Грейнера и Маурера.Для отливки с толщиной стенки — 10 мм. С + Si = 4,55 %. Согласно ГОСТ 1412-85 количество углерода принимаем С = 2,9 %, тогда содержание Si = 4.55-2.9=1.65% Содержание остальных элементов также принимаем согласно ГОСТ 1412 - 85 Mn = 0,9% Р = 0,2% S = 0,12% 2. Определяем содержание элементов в шихте с учетом угара. где: Эм – содержание элемента в шихте.
Э.ж.м. – содержание элемента в жидком металле. %- процент угара элемента.При плавке чугуна в индукционной печи угар элементов составляет: Si=20% Mn=20% S=40% 3.Определяем количество углерода, которое нужно зашихтовать. где:См - количество углерода в отливке.
Сж.м. – количество углерода в жидком чугуне, %. 4. Определяем количество стального лома для понижения углерода в шихте от 2.9 до 2.6 и повышение механических свойств чугуна.Для этого составляем балансное уравнение по углероду вносимого составляющими шихты. ах+(100-х)*δ=См ∙100 где: а – содержание углерода в стальном ломе, % х – количество стального лома в шихте, % δ – среднее содержание углерода в чугунном ломе и чушковом чугуне. (100-х) – количество чугунного лома чушкового чугуна и возврата собственного производства.
См - количество углерода в шихте Стальной лом применяем следующего химсостава: С=0,3% Si=0,3% Mn=0,8% P=0,05% S=0,05% Среднее содержание всех чугунных составляющих равно 2.9% 0.3х+2.9(100-х)=2.6*100 0.3х+290-2.9х=260 2.6х=30 х=11.5% Количество углерода, вносимое этим составляющим, будет: Содержание Si – 1.6% Количество Si вносимое в шихту: Содержание Mn– 1.2% Количество Mn вносимое в шихту: Содержание P– 0.2% Количество P вносимое в шихту: Содержание S– 0.15% Количество S вносимое в шихту: Аналогично для чугунного и стального лома. Данные заносим в таблицу.
После этого сложением массы внесенного элемента каждым составляющим шихты, определяем статью «Итого в отходах и ломе». 1. Отходы собственного производства внесли углерода — 0,66 кг. 2. Чугунный лом — 0,465 кг. 3Стальной лом —0,02 кг. Итого в отходах и ломе: 1.145 кг. 5. Для нахождения неизвестных в шихте Л1 ЛХЧ1 составляем уравнение по количеству элементов вносимых составляющими шихты.
Уравнение составляем по Si. Л1 – х 3.2х+1.6(51.5-х)=1.27*100 1.6х=44.6 х=27.9=Л1 ЛХЧ1=51.5-27.9=23.6 Находим содержание элементов в Л1 и ЛХЧ1 и заносим их в таблицу. 6. Определяем состав шихты для индукционной плавки. Обычно в состав шихт входят: 1. Возврат собственного производства, количество его равно сумме отходов на литниковые системы и браку отливок.
Для отливок из серого чугуна возврат составляет 30 — 35 %. 2. Лом чугунный 15 - 25%. Количество чугунного лома необходимо принимать из расчета того, чтобы в сумме с возвратом собственного производства на их долю припадало 40 - 45 % состава шихты. 3. Доменный чушковый чугун 20 - 40 %. 4. Стальной лом около —10%. Принимаем следующий состав шихты: 1. Отходы собственного производства — 22 %. 2. Чугунный лом — 15% 3. Чушковые чугуны: Л1, ЛХЧ4. Стальной лом — 11.5 % Вывод Во время расчёта шихты я определил количество различных шихтовых материалов, которые обеспечит получение жидкого чугуна заданного химического состава, а следовательно и определенных механических.