Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2021-04-18 | 81 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Система расчета шихты позволяет не только выполнять расчеты для получения каждой конкретной партии титановых сплавов, но и оценить в целом по всей титановой промышленности среднее количество отходов, которое можно использовать в шихте при выплавке слитков.
Если преобразовать выражение (6) к виду , то получим:
, (9)
где .
Анализ формулы (9) показывает, что доля вовлекаемых в шихту отходов определяется качеством отходов, характеризуемым коэффициентом упрочнения, и разницей между расчетным пределом прочности губки при выплавке сплава из шихты без отходов () и пределом прочности губки, которая используется при выплавке сплава с вовлечением в шихту отходов ().
Сопоставление приведенных выше значений расчетного предела прочности губки (см.раздел 1) с минимальным пределом прочности губки 354…374 МПа (36-38 кгс/мм2), которая может быть широко применена в производстве (губчатый титан ТГ-110, ТГ-120), показывает, что в шихту сплавов ВТЗ-1, ОТ4, ВТ5 и ВТ5-1 может систематически вовлекаться 35...65% отходов в зависимости от соотношения в них стружки, обрези и кусковых отходов. Фактически в шихте используют не более 30...35% отходов, главным образом потому, что при большем их количестве резко падает механическая прочность прессованного расходуемого электрода и возникает опасность его обрыва при транспортировке или плавке.
Большего использования отходов в шихте можно достичь, применяя способы плавки без прессованного электрода. Наиболее перспективна в этом отношении гарниссажная плавка с расходуемым электродом (способ ГРЭ), использование которой в сочетании с повышением качества отходов путем улучшения их подготовки к плавке позволит вовлекать в шихту любое количество отходов.
|
Вопрос о возможной доле вовлекаемых в шихту отходов можно рассматривать не только с точки зрения прочности компонентов шихты, а также с позиций содержания в них кислорода.
Количество вовлекаемых в шихту отходов определяется, в конечном итоге, требуемым качеством титановых сплавов или, конкретнее, допустимым содержанием в них кислорода.
Преобразуем формулу (5)
к виду Тогда
(10)
Анализ формулы (10) показывает, что доля отходов в шихте (N) определяется следующими факторами: качеством отходов, характеризуемым в данном случае приростом содержания кислорода в слитках за счет вводимых в шихту отходов (), увеличением содержания кислорода в слитках при переплаве шихты (), допустимым содержанием кислорода в титановых сплавах () и средним содержанием кислорода в губчатом титане ().
Расчет по уравнению (10) показывает, что на нынешнем уровне развития титановой промышленности, который определяет значение всех членов уравнения (см. раздел 1), в шихту для выплавки слитков первичных титановых сплавов возможно вовлечение до 35% отходов. Дальнейшее повышение использования отходов может быть достигнуто внедрением ряда технологических и организационных мероприятий.
Наибольший эффект может быть достигнут на пути улучшения качества отходов (). Так, повышение содержания кислорода в отходах на 0,1% приводит к уменьшению их возможной доли в шихте в 2 раза. Снижение содержания кислорода в отходах может быть достигнуто улучшением их подготовки к плавке, увеличением размеров применяемых кусковых отходов (например, при плавке в гарниссажной печи), уменьшением окисления отходов при их образовании за счет применения защитных обмазок при нагреве слитков перед обработкой их давлением или обработки в защитных средах, а также подогревом металла при механической обработке для снижения усилий резания и соответствующего снижения температуры в зоне реза.
|
Уменьшение окисления металла при переплаве шихты () может быть достигнуто применением более мощных вакуумных систем и внедрением сушки расходуемых электродов перед плавкой.
Имеются определенные резервы в повышении качества губчатого титана (), которое также способствует увеличению доли вовлекаемых в шихту отходов. Так, применение губчатого титана, содержащего 0,06% кислорода вместо 0,08%, позволяет увеличить количество отходов в шихте на 30%.
Весьма существенным фактором, влияющим на возможное количество отходов в шихте, является допустимое содержание кислорода в титановых сплавах (). Снижение допустимого содержания кислорода в сплавах с 0,15 до 0,10 % практически исключает возможность применения в шихте отходов, содержащих 0,25-0,30% кислорода; с другой стороны, повышение допустимого содержания кислорода в сплавах с 0,15 до 0,20% позволяет увеличить количество отходов в шихте в 2 раза. С этой точки зрения обращает на себя внимание тот факт, что в стандартах США на титановые сплавы, применяемые в авиационном и ракетном производстве, предел максимального содержания кислорода установлен на уровне 0,20...0,25%, т.е. на 0,05…0,10% больше, чем для отечественных сплавов аналогичного состава и назначения. Дело в том, что кислород, имеющий ограниченную растворимость в титане, до определенного предела (порядка 0,30%) повышает прочность, незначительно снижая пластические свойства. Повышение содержания кислорода на 0,01% позволяет увеличить прочность на 1,10...1,25 кг/мм2 практически без снижения пластических свойств. Эту особенность кислорода используют, искусственно повышая уровень его содержания введением диоксида титана или лигатуры Al-O-Ti (АКТ). В настоящее время более 50% всех выплавляемых титановых слитков легируются кислородом в целях стабилизации свойств сплава [10].
Повышение уровня технологии в рассмотренных направлениях позволит увеличить возможное использование отходов в шихте до 45...50% и более.
2 Расчетное задание
Задание 1
Рассчитать допустимое содержание кислорода, вносимое в слиток, при введении в шихту 5% титановой стружки, 20% листовой обрези и 20% кусковых отходов (концентрация кислорода в губчатом титане 0,04%).
|
Таблица 2 Расчетное допустимое содержание кислорода, вносимое в слиток с отходами( %).
Содержание кислорода в губке() | Доля отходов шихте N,% | |||||||
10 | 20 | 30 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | |
0,04 | 0,123 | |||||||
0,06 | ||||||||
0,08 |
Решение
1. Расчетная формула в общем виде:
2. Подставляем в расчетную формулу заданные исходные данные:
3. Анализ
Задание 2
Рассчитать твердость губчатого титана при введении в шихту для выплавки слитков сплавов (прочность основы 110,130 и 150 ед. НВ) отходов в следующем количестве: 5% кусковых отходов и 20% стружки.
Таблица 3 Расчетная твердость губчатого титана , используемого для выплавки слитков с добавлением в шихту отходов
Твердость основы | Доля отходов в шихте N,% | |||||||
15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | |
110 | 91,44 | |||||||
130 | ||||||||
150 |
Решение
1. Расчетная формула в общем виде:
2. Подставляем в расчетную формулу заданные исходные данные:
3. Анализ
Задание 3
Рассчитать долю отходов в шихте при различных значениях и постоянном (0,04%):
1.
2.
3.
Таблица 4 Зависимость доли отходов в шихте от концентрации кислорода в отходах, губке и слитке
Содержание кислорода в слитке(,%) | Содержание кислорода в губке(,%) | Прирост содержания кислорода за счет отходов ,% | |||||||
0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,11 | 0,13 | 0,15 | 0,18 | 0,20 | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
0,10 | 0,04 | 20 | |||||||
0,06 | 19,1 | ||||||||
0,08 | 18,18 |
Решение
1. Расчетная формула в общем виде:
2. Подставляем в расчетную формулу исходные данные:
1.)
2.)
3.)
Из расчетов видно, что доля отходов в шихте в большей мере зависит от содержания кислорода в титановой губке. То есть от марки губки. Чем выше марка – больше отходов можно вовлечь в плавку.
|
|
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!