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.

   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]


                     Расчёт энергии смешения CaO и MnO.

   [pic]
   [pic]
   [pic]

                         В точке I 20% CaO и 80% MnO

   [pic]  [pic]


   [pic]
   [pic]

   [pic]
   [pic]

   [pic]
   [pic]


   [pic]
   [pic]
   [pic]

                         В точке 2 60% CaO и 40% MnO

   [pic]   [pic]

   [pic]

   [pic]
   [pic]

   [pic]
   [pic]



                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 | |


   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]

   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]
   [pic]


 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 | |

   [pic][pic]

                     [pic]     [pic]     [pic]     [pic]

[pic]
 [pic]

  [pic]

  [pic]

  [pic]

  [pic]

  [pic]

   [pic]

   [pic]

  [pic]

  [pic]
    [pic]
    [pic]


   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.