Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XXII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 15 июля 2014 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Металлургия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Лесунов С.С., Тимофеева Д.С. УГАР МЕТАЛЛА ПРИ НАГРЕВЕ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(22). URL: http://sibac.info/archive/technic/7(22).pdf (дата обращения: 22.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

УГАР  МЕТАЛЛА  ПРИ  НАГРЕВЕ  В  ЛАБОРАТОРНЫХ  УСЛОВИЯХ

Лесунов  Сергей  Сергеевич

студент  кафедры  ММ  СТИ  НИТУ  МИСиС,  РФ,  г.  Старый  Оскол

Тимофеева  Дарья  Сергеевна

студент  кафедры  ЭиМ  СТИ  НИТУ  МИСиС,  РФ,  г.  Старый  Оскол

E -maildakatuli@bk.ru

Тимофеева  Анна  Стефановна

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  доцент  кафедры  ММ  СТИ  НИТУ  МИСиС,  РФ,  г.  Старый  Оскол

 

Определение  угара  стали  Ст  3сп  и  Ст  10  методом  моделирования  процесса  нагрева  в  лабораторных  условиях.

Нагрев  образцов  в  виде  куба  со  стороной  50мм  и  массой  в  пределах  проходил  по  режиму,  применяемому  в  технологической  инструкции  в  нагревательных  печах  ОАО  «ОЭМК»  для  1  и  2  группы  (рис.  1).

Таблица  2. 

Режим  нагрева  стали  1  и  2  групп  [1].

№  зоны

Температура  в  зонах  печи  (ºС)

Продолжительность  нагрева  (мин)

1

950

45

2

1020

45

3

1190

22,5

4

1220

22,5

5

1170

22,5

6

1200

22,5

 

 

 

 
12  образцов  предварительно  зачистили,  взвесили,  половину  покрыли  защитным  покрытием. 

Образцы  разбили  по  парам:  с  покрытием  и  без  покрытия.  После  чего  нагревали  образцы,  согласно  таблице  1  в  печи  SNOL  7,2/1300.

Для  определения  угара  было  проведено  5  экспериментов,  в  каждом  из  которых  изменялось  продолжительность  нагрева  или  температура.

Подготовка  металла  к  покрытию  и  его  нанесение  происходили  в  следующем  порядке: 

поверхность  всех  образцов  шлифуется  до  полного  очищения  от  загрязнений;

измеряются  геометрические  размеры  и  масса;

перед  нанесением  покрытия  образцы  обезжириваются  органическими  летучими  растворителями;

нанесение  защитного  покрытия  на  образцы  путем  обмазки  кисточкой;

после  нанесения  покрытия  оставляем  образцы  высыхать  при  комнатных  условиях  в  течение  20минут; 

после  полного  высыхания  покрытия  проводятся  эксперименты,  связанные  с  нагреванием  образцов.

Для  определения  угара  металла  использовались  следующие  приборы  и  оборудование: 

1.  Печь  муфельная  SNOL  7,2/1300;

2.  Печь  муфельная  SNOL  7,2/1100;

3.  Металлические  образцы;

4.  Электронные  весы;

5.  Антикоррозионное  покрытие;

6.  Керамические  тигли; 

7.  Термостойкие  перчатки;

8.  Клещи;

9.  Кисть;

Для  определения  угара  образцы  предварительно  взвешиваются,  измеряются  геометрические  параметры.  Находится  площадь  образцов.

Площадь  поверхности  куба:

 

,

 

где:  S  —  площадь; 

a  —  длина; 

b  —  ширина; 

h  —  высота;

Полная  площадь  поверхности  круглого  цилиндра:

 

 

π  =  3,141592. 

Дальше  находится  разность  масс  образцов  до  нагрева  и  после.

Формула  для  определения  угара  металла:

 

 

где:   

 

 

Формула  для  определения  удельного  увеличения  массы  образцов: 

 

 

где:   

 

 

Результаты  экспериментальных  исследований 

Геометрические  размеры  образцов  представлены  в  таблице  2.

Таблица  2. 

Геометрические  размеры  образцов

№  пробы

размеры  пробы  металла,  см

S   поверности

Объем  (V )

h

a

b

см2

м2

куб  м

1

49,8

49,85

50,05

7470,01

0,75

0,12

2

49,4

50,1

49,2

7370,34

0,74

0,12

3

50

49,9

49,7

7460,03

0,75

0,12

4

49,7

50

50,4

7525

0,75

0,13

5

49,5

49,8

49,8

7425,18

0,74

0,12

6

50,5

49,8

49,85

7514,855

0,75

0,13

7

49,4

49,5

49,2

7311,18

0,73

0,12

8

49,9

49,7

49,9

7450,07

0,75

0,12

9

49,7

49,95

49,8

7445,085

0,74

0,12

10

49,7

50,3

49,8

7479,91

0,75

0,12

11

50

49,9

49,9

7480,01

0,75

0,12

12

49,8

50

49

7380,2

0,74

0,12

 

Рост  масс  образцов  по  зонам  нагрева  представлен  в  таблице  3.

Таблица3. 

Рост  масс  образцов  по  зонам  нагрева

№  пробы

m 1

вес  с  покрытием

Расход

покр.

m после  нагрева

Δm

Δm

вес,г

г

покр.

г/кв.  м

г

угар,г

угар,%

1(1зона)

973,5

976,4

2,9

3,88

977

0,6

0,06

2(1зона)

956

     

956,1

0,1

0,01

3(2зона)

981,4

984

2,6

3,49

985,9

1,9

0,19

4(2зона)

979

     

982,2

3,2

0,33

5(3зона)

969,3

970,8

1,5

2,02

974,7

3,9

0,40

6(3зона)

987,2

     

992,6

5,4

0,55

7(4зона)

950,7

952,9

2,2

3,01

957,5

4,6

0,48

8(4зона)

977,6

     

984,2

6,6

0,68

9(5зона)

976,8

979,2

2,4

3,22

985,2

6

0,61

10(5зона)

983,9

     

991,8

7,9

0,80

11(6зона)

978,4

981,2

2,8

3,74

995,3

13,1

1,34

12(6зона)

981,7

     

994,9

14,2

1,44

 

Время  нагрева,  выдержка  и  температура  по  зонам  представлена  в  таблице  4.

Таблица  4. 

Время  нагрева,  выдержка  и  температура  по  зонам

№  пробы

время  в  печи,  мин

время  разогр.  печи,  мин

 

 

время  выдержки  проб,  мин

темп.  печи,  оС

1

45

30

15

950

2

45

30

15

950

3

90

25

20

1020

4

90

25

20

1020

5

120

30

0

1190

6

120

30

0

1190

7

142

6

16

1220

8

142

6

16

1220

9

165

23

0

1170

10

165

23

0

1170

11

188

23

0

1200

12

188

23

0

1200

 

На  рисунке  1  представлена  зависимость  роста  угара  от  времени

 

Рисунок  1.  Рост  угара  от  времени

 

Для  нагревательной  печи  в  основном  характерны  температуры  нагрева  от  900  0С  и  выше.  Основной  угар  приходится  на  эти  температуры.  По  полученным  результатам  можно  сделать  выводы,  что  применяя  покрытие,  можно  уменьшить  угар  металла  в  печи  перед  прокаткой,  тем  самым  повысить  эффективность  работы  печи  нагрева,  а  также  увеличится  выход  годного  металла.

Определим  экономический  эффект  от  уменьшения  угара  при  покрытии  металла  перед  нагревом  (табл.  3).

Для  первой  зоны  угар  металла  при  единовременной  садке  650т  составит:

0,06  -0,01=0,05  %-на  такое  количество  %  уменьшится  угар  в  первой  зоне

Это  составит  650/100*0,05=0,325(т).

Для  второй  зоны:650/100*(0,33-0,19)=0,91(т).

Для  третьей  зоны:650/100*(0,55-0,40)=0,975(т) 

Для  четвертой  зоны:  650/100*(0,68-0,48)=1,3(т)

Для  пятой  зоны:  650/100*(0,8-0,61)=1,235(т)

Для  шестой  зоны:  650/100*(1,44-1,34)=0,650  т

Итого  за  одну  садку  угар  металла  уменьшится  на  5,395  т

При  цене  14400  руб.  за  тонну  стали  экономический  эффект  на  одну  садку  составит:  77688  руб.  или,  считая  по  инструкции,  что  длительность  обработки  составит  188  минут  или  3,13  часа,  то  экономический  эффект  будет  равен

 

77688/650/3,13=38руб/(т*час)

 

Список  литературы:

1.Нагрев  и  гомогенизация  непрерывнолитых  заготовок  в  СПЦ-1  —  Т.И.П.  03-94-2012,  ОАО  «ОЭМК»,  —  35  с. 

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий