B ảng 1-9 Chọn hệ số quá nhiệt theo chiều dày vật đúc
3.2 NGHIÊN CỨU NẤU LUYỆN 1 Tính toán phối li ệ u.
Liệu đầu vào sau khi kiểm tra thành phần phản ánh trong bảng sau:
Bảng 3-1 Thành phần hóa học nguyên liệu nấu luyện
Tên NTHK C % % Si Mn % % P % S Cr % Ni % Cu % TB 0,035 0,235 1,27 0,009 0,006 0,15 0,09 0,015 M1 0,02 0,17 1,40 0,012 0,008 0,11 <0,01 0,02 M2 0,05 0,30 1,15 0,006 0,004 0,19 0,17 0,01 FeMn 6.8 1.9 68.3 0.28 0.03 --- --- --- FeSi 0.17 72.4 0,38 0.04 0.02 --- --- ---
Với thành phần các nguyên tố hợp kim của mác yêu cầu nêu trong bảng 1-1. Phương trình cân bằng nguyên tố Mangan: ∑ Mi.[Mni]=14/100∑ Mi (13) Phương trình cân bằng nguyên tố Silic: ∑ Mi.[Sii]=0.9/100∑ Mi (14) Trong đó Mi là trọng lượng nguyên liệu chứa Mangan hoặc Silic
[Mni], [Sii] lần lượt là %Mn , % Si trong nguyên liệu đó.
Lần lượt gọi trọng lượng nguyên liệu thép cacbon, ferro mangan, ferro silic là X, Y, Z (kg) ta có hệ phương trình cân bằng cho mẻ liệu 250 kg như sau:
Phương trình cân bằng hàm lượng Mn: 1,27% X +68,3%Y +0.38%.Z =14% 250
Phương trình cân bằng hàm lượng Si: 0,235%X +1,9% Y +72,4%.Z = 0,9% 250
Phương trình cần bằng trọng lượng: X +Y +Z = 250
Giải hệ phương trình 3 ẩn trên ta được bảng phối liệu sau:
Bảng 3-2 Phối liệu mẻ nấu
Thứ tự Tên nguyên liệu Đvt Mẻ liệu 250 kg 100 %
X Thép phế liệu CT3 Kg 201,3 80,52
Z FeSi Kg 1,2 0,48
Hóa chất tinh luyện Tỷ lệ tương , %
1 Nhôm sạch Kg 0,25 0,1
2 Vôi bột Kg 5 2
Tính toán kiểm tra hàm lượng cacbon:
%C = ∑ Mi.Ci x 100250 = , % (15) trong đó: Mi là trọng lượng nguyên liệu chứa cacbon thứ i. Ci là hàm lượng cacbon trong nguyên liệu thứ i.
Thay các số liệu ở 2 bảng trên vào công thức ta tính được:
%C = (201,3x0.035% + 47,5x6,8% + 1,2x0.17%)x100/250 = 1,32% Hàm lượng cacbon này phù hợp yêu cầu tiêu chuẩn mác thép đề ra.
Bằng cách tính toán tương tự ta cũng có được hàm lượng Photpho và Sunfua. Dự kiến hàm lượng các nguyên tố trong mẻ liệu được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.3 Thành phần hóa học mẻ liệu dự kiến
Tên NTHK % C % Si % Mn % P % S %Cr %Ni %Cu
Hàm lượng tính
toán ban đầu 1.32 0,9 14,00 0.06 0.01 ≤ 0.04 ≤0.25 ---
Theo trọng lượng liệu ở trên, cân chuẩn bị liệu để nạp vào lò, ferro đập vụn cỡ hạt tối đa 20x20mm. Tòan bộ liệu được làm sạch, sau đó sấy khô , không lẫn dầu mỡ, không có lẫn đất hay tạp khác.
3.2.2 Nạp liệu, nấu luyện
Trước khi nạp liệu vào lò mẻ đầu tiên, kiểm tra toàn bộ thân lò, vòng cảm ứng, tủ điện, tụ điện, lớp lót lò, hệ thống nước làm mát, nếu phát hiện các hư hỏng, sửa chữa khắc phục kịp thời. Khi đã chắc chắn các bộ phận hoạt động bình thường mới tiến hành khởi động không tải cho lò hoạt động khoảng 40% công suất, nếu không thấy có hiện tượng khác lạ thì bắt đầu tiến hành nạp liệu.
Lớp liệu đầu tiên ở dưới đáy là liệu dạng mỏng, nhỏ sau đó xếp tiếp liệu cục lên trên, lấp kín các khe hở giữa các thanh liệu bằng liệu vụn nhỏ, sao cho nồi liệu càng xít chặt càng tốt. Bỏ 3 kg vôi bột để tạo xỉ khử tạp chất trong thép lỏng. Sau khi đã nạp xong mở điện tăng dần công suất lò: theo trọng lượng liệu đã nạp vào ( bao nhiêu phần trăm mẻ liệu đã đưa vào thì tăng bấy nhiêu phần trăm công suất điện của tủđiện). Điều này đảm bảo hiệu quả tiêu thụđiện là cao nhất, tránh lãng phí điện, sử dụng tối đa 85-90% công suất điện của lò.
Khi liệu đã bắt đầu chảy, thường xuyên kiểm tra, đảo liệu tránh bị treo liệu, nạp thêm liệu, lấy bớt xỉ khi xỉđã nhiều trên bề mặt thép lỏng.
Khi thép đã chảy hết, nạp ferro Mangan đồng thời phủ một lớp vôi bột, và bột tạo xỉ trên mặt, nhằm tạo lớp xỉ bảo vệ trên mặt ngăn chặn khí xâm nhập, đồng thời giảm bớt thất thoát nhiệt bức xạ ra ngoài.
Chờ cho ferro tan hết khi nhiệt độ đạt cao, xỉ đã tương đối loãng bắt đầu tiến hành vớt xỉ, đây cũng chính là giai đoạn khử sâu tạp P, S. Tiến hành lặp lại thao tác nhiều lần, khi xỉ đã hết tiến hành đưa ferro silic vào, dùng cây thép đánh xỉ
dìm cho ferro chìm xuống dưới thép lỏng để quá trình hòa tan nhanh chóng, đồng thời xảy ra quá trình khử tạp chất.
Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3
Cân chuẩn bị liệu Khử tạp chất Thao tác vớt xỉ
Chờ cho ferro tan hết, tiến hành vớt sạch xỉ trên mặt nước thép, múc mẫu phân tích kiểm tra thành phần hóa học, đồng thời giảm điện còn 60% công suất. Mẫu phân tích được đúc trong khuôn graphit kích thước: Φ 35x25 , sau đó gia công lấy phoi mang phân tích kiểm tra thành phần, kết quả trong bảng sau:
Bảng 3.4 Kết quả phân tích thành phần hóa học Tên NTHK C % % Si Mn % % P % S Cr % Ni % Cu % KQPT 1.24 0,74 11,54 0,075 0.015 0,05 0.25 ---