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.