Определение допустимого содержания кислорода в отходах, вовлекаемых в шихту
Выведем зависимость, характеризующую возможность использования отходов в шихте. Она позволит оценить количество кислорода, которое допускается ввести в слитки с отходами, и выявить общие требования к качеству отходов, вовлекаемых в шихту. Обозначим концентрацию кислорода в губчатом титане (предполагается, что губка этой марки применяется для выплавки всех слитков) через , содержание кислорода в слитках через , прирост концентрации кислорода в слитке за каждый двойной переплав шихты через , а прирост концентрации кислорода в слитке за счет вводимых в шихту отходов через . Очевидно, что в слитке, выплавленном из шихты, не содержащей отходы (так называемый основной металл), содержание кислорода будет равным
(3)
В слитке, выплавленном только из отходов основного металла, содержание кислорода составит:
(4)
Второе слагаемое (в скобках) отражает упрочнение слитка за счет кислорода, привносимого отходами и еще одним двойным переплавом шихты. В первом слитке, который выплавлен из шихты с введением в нее доли отходов, равной N, содержание кислорода будет составлять:
При постоянном добавлении в шихту доли отходов N, образованных от каждого предыдущего слитка, в шихту последующего концентрация кислорода увеличивается и для n-ного слитка составит:
Рассматривая выражения в скобках как сумму членов геометрической прогрессии, можно записать:
Предельное содержание кислорода в слитке (последнее выражение при , т.е. при ) выразится следующей формулой, показывающей принципиальную особенность использования отходов в шихте при выплавке слитков титана:
Чтобы выявить требования к качеству отходов, последнюю формулу преобразуем к виду . Тогда
(5)
Воспользуемся формулой (5) для производства расчетов допустимого прироста содержания кислорода в слитках из-за введения в шихту отходов, исходя из реальных концентраций кислорода в серийных сплавах и губчатом титане, характерных для современного уровня технологии производства слитков титановых сплавов. Максимально допустимое (предельное) содержание кислорода ( ) в большинстве промышленных титановых сплавов, согласно ГОСТ, составляет 0,15%. Содержание кислорода в губчатом титане ( ) колеблется, в зависимости от марки губки, в пределах 0,04...0,08%. Величина зависит от многих технологических факторов (тип и объем печи, разрежение при плавке, натекание и др. ) и принимается равной 0, 04%. Подставляя в формулу (5) приведенные значения , и можно определить максимально допустимое содержание кислорода, вносимое в слиток с отходами ( ) при разной доле N вводимых в шихту отходов. При анализе результатов выполнения задания по разделу 1 следует иметь в виду, что различные виды титановых отходов характеризуются следующими усредненными, взятыми из практики, значениями ,%: стружка - 0,18, листовая обрезь - 0,08, кусковые отходы - 0,07 (при 100%-ном введении отходов данного класса в шихту).
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (536)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |