Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ
National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute» (Kharkiv, Ukraine) UDK 669:624.21.4.015 The main task of the steelmaking process is to obtain liquid steel of a given chemical composition with certain physic-chemical and casting properties, with minimal time, materials and energy resour...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-required-ratio-components-charge-materials-smeltin |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-20 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-05-31T05:04:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
шихтові матеріали угар легована сталь виливки феросплави |
| spellingShingle |
шихтові матеріали угар легована сталь виливки феросплави Костик, К. О. Акімов, О. В. Емхіммід Алі, Рухоума Алі Терентьєв, Д. П. Заітер, Алі Алріда Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| topic_facet |
шихтові матеріали угар легована сталь виливки феросплави charge materials carbon monoxide alloy steel castings ferroalloys |
| format |
Article |
| author |
Костик, К. О. Акімов, О. В. Емхіммід Алі, Рухоума Алі Терентьєв, Д. П. Заітер, Алі Алріда |
| author_facet |
Костик, К. О. Акімов, О. В. Емхіммід Алі, Рухоума Алі Терентьєв, Д. П. Заітер, Алі Алріда |
| author_sort |
Костик, К. О. |
| title |
Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| title_short |
Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| title_full |
Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| title_fullStr |
Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| title_full_unstemmed |
Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ |
| title_sort |
встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35хмл |
| title_alt |
Determination of the Required Ratio of the Components of Charge Materials for the Smelting of Alloy Steel 35CrMo |
| description |
National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute» (Kharkiv, Ukraine)
UDK 669:624.21.4.015
The main task of the steelmaking process is to obtain liquid steel of a given chemical composition with certain physic-chemical and casting properties, with minimal time, materials and energy resources. The peculiarity of the calculation of the charge for steel melting is associated with the great versatility of steelmaking units, the variety of melting methods and a wide range of changes in physical and chemical processes during melting. The vast majority of the elements that make up the resulting steel are not equally oxidized by the melting periods. During the periods of melting and oxidation, these elements burn out more strongly than in the process of finishing and deoxidation. The duration of individual melting periods, especially the initial ones, can vary significantly depending on the quality of the charge materials and on the melting technology. The absolute content of elements in steel is also of great importance. Therefore, even when melting steel in the same furnace, there may be different technological options, and the carbon monoxide of the elements can vary widely. The average value of the carbon monoxide of the elements is a hard-to-determine and approximate characteristic of the behavior of the elements during the melting process. It is not always possible to calculate it by the coefficient of assimilation of elements from charge materials, since the relative amounts of the charge components are not known. Therefore, the aim of the work is to establish the necessary ratio of the components of the charge materials for the production of 35CrMo alloy steel in an induction crucible furnace of the ITP-4,5 type for casting a gear ring. To achieve this goal, the calculations of the charge for steel smelting were carried out according to the Excel program in the following sequence: the components of the charge, their composition and consumption rates were selected, where the average values of the components in the charge were taken into account, namely, the return of own production, steel bags, steel chips, cast iron, steel scrap, ferroalloys; the number of components and the carbon content in the charge, the number of elements that are introduced with the components of the charge; the mass of the main elements and impurities that are introduced with ferroalloys were determined; the content of the main components in the steel was checked. It is shown that the resulting alloy has the necessary chemical composition, which provides the proper performance characteristics of the casting.
References
1 Doroshenko, V. S. (2018). Foundry as an environment for nature-like technologies. [Litejnoe proizvodstvo kak sreda dlya prirodopodobnyh tehnologij.] Casting and metallurgy, (2 (91)). [in Russian].2 Shibaev, E. V., Kechin, V. A. (2019). Promising technologies of melting and casting in the manufacture of shaped castings. [Perspektivnye tehnologii plavki i litya pri izgotovlenii fasonnyh otlivok.] Redakcionnaya kollegiya, 123. [in Russian].3 Levshin, G. E., Malyshev, I. V. (2016). About induction crucible furnaces and melting. [Ob indukcionnyh tigelnyh pechah i plavke.] Procurement production in mechanical engineering, (3), 7–13. [in Russian].4 Bulgakova, A., Baranov, V., Gilmanshina, T., & Stepanova, T. (2019). Fundamentals of obtaining castings from alloys based on iron. [Osnovy polucheniya otlivok iz splavov na osnove zheleza.] Litres. [in Russian].5 Gilmanshina, T. R., Bulgakova, A. I., & Belyaev, S. V. (2012). Statistical methods of quality control of foundry products.. [in Russian].6 Kostyk, K. O., Akimov, O. V., & Ostroverkhova, K. V. (2020). Investigation of electromagnetic parameters of induction crucible furnace with lump loading of charge for smelting steel35L. [Doslidzhennia elektromahnitnykh parametriv induktsiinoi tyhelnoi pechi z kuskovym zavantazhenniam shykhty dlia vyplavky stali 35L.] Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Technologies in Mechanical Engineering. [Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Tekhnolohii v mashynobuduvanni], (2), 85–92. [in Ukrainian].7 Kostik, V. O. (2014). Historical aspects of the iron-cementite diagram. [Istoricheskie aspekty diagrammy zhelezo-cementit.] Technology Audit and Production Reserves, (1 (3)), 17–19. [in Russian].8 Sundus, M. A., Akimov, O., & Kostyk, K. (2017). Development of an iron-based alloy with a high degree of shape recovery. Eastern European Journal of Advanced Technology, (3/12), 87. [in English]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-required-ratio-components-charge-materials-smeltin |
| work_keys_str_mv |
AT kostikko determinationoftherequiredratioofthecomponentsofchargematerialsforthesmeltingofalloysteel35crmo AT akímovov determinationoftherequiredratioofthecomponentsofchargematerialsforthesmeltingofalloysteel35crmo AT emhímmídalíruhoumaalí determinationoftherequiredratioofthecomponentsofchargematerialsforthesmeltingofalloysteel35crmo AT terentʹêvdp determinationoftherequiredratioofthecomponentsofchargematerialsforthesmeltingofalloysteel35crmo AT zaíteralíalrída determinationoftherequiredratioofthecomponentsofchargematerialsforthesmeltingofalloysteel35crmo AT kostikko vstanovlennâneobhídnogospívvídnošennâkomponentívšihtovihmateríalívdlâviplavkilegovanoístalí35hml AT akímovov vstanovlennâneobhídnogospívvídnošennâkomponentívšihtovihmateríalívdlâviplavkilegovanoístalí35hml AT emhímmídalíruhoumaalí vstanovlennâneobhídnogospívvídnošennâkomponentívšihtovihmateríalívdlâviplavkilegovanoístalí35hml AT terentʹêvdp vstanovlennâneobhídnogospívvídnošennâkomponentívšihtovihmateríalívdlâviplavkilegovanoístalí35hml AT zaíteralíalrída vstanovlennâneobhídnogospívvídnošennâkomponentívšihtovihmateríalívdlâviplavkilegovanoístalí35hml |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:35Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:35Z |
| _version_ |
1850424278498934784 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-202023-05-31T05:04:18Z Determination of the Required Ratio of the Components of Charge Materials for the Smelting of Alloy Steel 35CrMo Встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для виплавки легованої сталі 35ХМЛ Костик, К. О. Акімов, О. В. Емхіммід Алі, Рухоума Алі Терентьєв, Д. П. Заітер, Алі Алріда шихтові матеріали угар легована сталь виливки феросплави charge materials carbon monoxide alloy steel castings ferroalloys National Technical University «Kharkov Polytechnic Institute» (Kharkiv, Ukraine) UDK 669:624.21.4.015 The main task of the steelmaking process is to obtain liquid steel of a given chemical composition with certain physic-chemical and casting properties, with minimal time, materials and energy resources. The peculiarity of the calculation of the charge for steel melting is associated with the great versatility of steelmaking units, the variety of melting methods and a wide range of changes in physical and chemical processes during melting. The vast majority of the elements that make up the resulting steel are not equally oxidized by the melting periods. During the periods of melting and oxidation, these elements burn out more strongly than in the process of finishing and deoxidation. The duration of individual melting periods, especially the initial ones, can vary significantly depending on the quality of the charge materials and on the melting technology. The absolute content of elements in steel is also of great importance. Therefore, even when melting steel in the same furnace, there may be different technological options, and the carbon monoxide of the elements can vary widely. The average value of the carbon monoxide of the elements is a hard-to-determine and approximate characteristic of the behavior of the elements during the melting process. It is not always possible to calculate it by the coefficient of assimilation of elements from charge materials, since the relative amounts of the charge components are not known. Therefore, the aim of the work is to establish the necessary ratio of the components of the charge materials for the production of 35CrMo alloy steel in an induction crucible furnace of the ITP-4,5 type for casting a gear ring. To achieve this goal, the calculations of the charge for steel smelting were carried out according to the Excel program in the following sequence: the components of the charge, their composition and consumption rates were selected, where the average values of the components in the charge were taken into account, namely, the return of own production, steel bags, steel chips, cast iron, steel scrap, ferroalloys; the number of components and the carbon content in the charge, the number of elements that are introduced with the components of the charge; the mass of the main elements and impurities that are introduced with ferroalloys were determined; the content of the main components in the steel was checked. It is shown that the resulting alloy has the necessary chemical composition, which provides the proper performance characteristics of the casting. References 1 Doroshenko, V. S. (2018). Foundry as an environment for nature-like technologies. [Litejnoe proizvodstvo kak sreda dlya prirodopodobnyh tehnologij.] Casting and metallurgy, (2 (91)). [in Russian].2 Shibaev, E. V., Kechin, V. A. (2019). Promising technologies of melting and casting in the manufacture of shaped castings. [Perspektivnye tehnologii plavki i litya pri izgotovlenii fasonnyh otlivok.] Redakcionnaya kollegiya, 123. [in Russian].3 Levshin, G. E., Malyshev, I. V. (2016). About induction crucible furnaces and melting. [Ob indukcionnyh tigelnyh pechah i plavke.] Procurement production in mechanical engineering, (3), 7–13. [in Russian].4 Bulgakova, A., Baranov, V., Gilmanshina, T., & Stepanova, T. (2019). Fundamentals of obtaining castings from alloys based on iron. [Osnovy polucheniya otlivok iz splavov na osnove zheleza.] Litres. [in Russian].5 Gilmanshina, T. R., Bulgakova, A. I., & Belyaev, S. V. (2012). Statistical methods of quality control of foundry products.. [in Russian].6 Kostyk, K. O., Akimov, O. V., & Ostroverkhova, K. V. (2020). Investigation of electromagnetic parameters of induction crucible furnace with lump loading of charge for smelting steel35L. [Doslidzhennia elektromahnitnykh parametriv induktsiinoi tyhelnoi pechi z kuskovym zavantazhenniam shykhty dlia vyplavky stali 35L.] Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Technologies in Mechanical Engineering. [Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Tekhnolohii v mashynobuduvanni], (2), 85–92. [in Ukrainian].7 Kostik, V. O. (2014). Historical aspects of the iron-cementite diagram. [Istoricheskie aspekty diagrammy zhelezo-cementit.] Technology Audit and Production Reserves, (1 (3)), 17–19. [in Russian].8 Sundus, M. A., Akimov, O., & Kostyk, K. (2017). Development of an iron-based alloy with a high degree of shape recovery. Eastern European Journal of Advanced Technology, (3/12), 87. [in English]. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» (Харків, Україна) УДК 669:624.21.4.015 Основним завданням сталеплавильного процесу є отримання рідкої сталі заданого хімічного складу з певними фізико-хімічними і ливарними властивостями, з мінімальними витратами часу, матеріалів і енергоресурсів. Особливість розрахунку шихти для плавки сталі пов’язана з великою універсальністю сталеплавильних агрегатів, різноманіттям методів плавки і широким діапазоном зміни фізико-хімічних процесів під час плавки. Переважна кількість елементів, що входять до складу отриманої сталі, неоднаково окислюються за періодами плавки. У періоди плавлення і окислення ці елементи вигоряють сильніше, ніж в процесі доведення і розкислення. Тривалість окремих періодів плавки, особливо початкових, може значно коливатися залежно від якості шихтових матеріалів і від технології плавки. Велике значення має і абсолютний вміст елементів в сталі. Тому навіть при плавці сталі в одній печі можуть бути різні технологічні варіанти, і угар елементів може змінюватися в широких межах. Середнє значення угару елементів є важко встановленою і наближеною характеристикою поведінки елементів в процесі плавки. Розраховувати її за коефіцієнтом засвоєння елементів з шихтових матеріалів не завжди можна, так як невідомі відносні кількості складових шихти. Тому метою роботи є встановлення необхідного співвідношення компонентів шихтових матеріалів для отримання легованої сталі 35ХМЛ в індукційній тигельній печі типу ІТП-4,5 для виливки зубчастого вінця. Для досягнення мети проведено розрахунки шихти для виплавки сталі за програмою Ехcel в наступній послідовності: вибрані компоненти шихти, їх склад і норми витрат, де враховано середні значення компонентів в шихті, а саме повернення власного виробництва, пакети сталеві, стружка сталева, чавун передільний, лом сталевий, феросплави; визначено кількість компонентів і вміст вуглецю в шихті, кількість елементів, які вносяться компонентами з шихти; визначено масу основних елементів і домішок, які вносяться з феросплавами; проведено перевірку вмісту основних компонентів в сталі. Показано, що отриманий сплав має необхідний хімічний склад, який забезпечує належні експлуатаційні характеристики виливки. Список літератури 1 Дорошенко, В. С. (2018). Литейное производство как среда для природоподобных технологий. Литьё и металлургия, (2 (91)). 2 Шибаев, Е. В., Кечин, В. А. (2019). Перспективные технологии плавки и литья при изготовлении фасонных отливок. Редакционная коллегия, 123. 3 Левшин, Г. Е., Малышев, И. В. (2016). Об индукционных тигельных печах и плавке. Заготовительные производства в машиностроении, (3), 7-13. 4 Булгакова, А., Баранов, В., Гильманшина, Т., & Степанова, Т. Основы получения отливок из сплавов на основе железа. Litres. 5 Гильманшина, Т. Р., Булгакова, А. И., & Беляев, С. В. (2012). Статистические методы управления качеством литейной продукции 6 Костик, К. О., Акімов, О. В., & Островерхова, К. В. (2020). Дослідження електромагнітних параметрів індукційної тигельної печі з кусковим завантаженням шихти для виплавки сталі 35Л. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Технологiї в машинобудуваннi, (2), 85-92. 7 Костик, В. О. (2014). Исторические аспекты диаграммы железо-цементит. Технологический аудит и резервы производства, (1 (3)), 17–19. 8 Sundus, M. A., Akimov, O., & Kostyk, K. (2017). Development of an iron-based alloy with a high degree of shape recovery. Східно-Європейський журнал передових технологій, (3/12), 87. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-28 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-required-ratio-components-charge-materials-smeltin 10.15407/plit2022.02.034 Casting processes; Casting processes №2 (148) 2022 Процеси лиття; Процеси лиття №2 (148) 2022 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-required-ratio-components-charge-materials-smeltin/22 Авторське право (c) 2022 К. О. Костик, О. В. Акімов, Рухоума Алі Емхіммід Алі, Д. П. Терентьєв, Алі Алріда Заітер https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |