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.