Пределы обезуглероживания металлического расплава под окислительным шлаком

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ


ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра металлургии

чёрных металлов


Курсовая работа

«Пределы обезуглероживания металлического расплава под окислительным шлаком»


Выполнил: студент группы

ЧМ-00-2 Дарчев Н.Н.


Проверил: Петрикин Ю.Н.


ЛИПЕЦК - 2002

Оглавление


Диаграмма состояния двухкомпонентной системы CaO и MnO.……………………………………………………………2


Цель работы…………………………………………………………...4


Пояснение к работе………………………………………………....4


Задание для курсовой работы…………………………………....4


Расчёт энергии смешения компонентов оксидной

системы по диаграмме состояния……………………………....5


Определение пределов обезуглероживания

металлического расплава под окислительным шлаком……7


Список использованной литературы………………………….10

Цель работы

Применение теории активности и термодинамики оксидных ионных расплавов в расчётах межфазного равновесия в системе «металл-шлак». Оценка пределов обезуглероживания расплавов на основе железа и никеля, находящихся под окислительным шлаком.


Пояснение к работе

Многие мари высоколегированной стали имеют содержание углерода не выше 0,12%. Получение низких и особо низких (≤0,03%) концентрация углерода в стали и сплавах на никелевой основе является важной задачей в теории и практике металлургического производства. Значительная роль в этом отводится окислительной способности шлаков. Содержание углерода при длительных выдержках металла под окислительным шлаком стремится к постоянной величине, которая представляет собой фактический предел обезуглероживания. Этот предел зависит от составов шлака и металла, а также от температуры.


Задание к работе


  1. Вычислить энергию смешения компонентов системы CaO-MnO.

  2. Рассчитать пределы обезуглероживания металлического расплава под окисли­тельным шлаком при температуре 1600 0C.


Расчёт энергии смешения компонентов оксидной системы по диаграмме состояния.


Вывод уравнения энергии смешения компонентов двухкомпонент­ной системы.



Расчёт энергии смешения CaO и MnO.



В точке I 20% CaO и 80% MnO







В точке 2 60% CaO и 40% MnO






Вывод по расчёту энергии смешения CaO и MnO.


Полученные в результате расчёта значения энергии смешения CaO и MnO незначительно отличаются друг от друга. Этот факт указывает на то, что система CaO-MnO представляет собой идеальный раствор, для которого Q2,1=Q1,2. Принимая во внимание то, что полученные значения энергий смешения имеют разные знаки, можно предположить, что энергия смешения CaO и MnO равна нулю.


Определение пределов обезуглероживания металлического расплава под окислительным шлаком.


Состав шлака


Вещество

Ni

Fe

FeO

NiO

CaO

CaF2

SiO2

MgO

Al2O3

(C)факт

Содержание

в шлаке

(% по массе)

30

70

13,20

0,46

59,5

10,86

4,55

5,43

6,00

0,047




N компонента

1

2

3

4

5

6

Оксид

FeO

NiO

CaO

MgO

SiO2

Al2O3

-

Мол.. вес

72

74.6

56

40.3

60

102

-

Число мол. комп

0.183

0.006

1.256

0.135

0.076

0.11

1.774

Xi

0.1032

0.0034

0.7080

0.0761

0.0428

0.0665

1














Вывод по расчёту предела обезуглероживания металлического расплава под окислительным шлаком.


Полученное в результате проведённых расчётов значение термодинамического предела обезуглероживания меньше, чем значение фактического содержания углерода в расплаве при той же температуре. Это говорит о том, что данная система неравновесна. Она только стремится к равновесию, но не достигает его.


Список использованной литературы


Петрикин Ю.Н.. Методические указания к лабораторной работе №13 по ТМР «Пределы обезуглероживания металлического расплава под окислительным шлаком», Липецк, 1987.