合金熔炼课程设计

合金熔炼课程设计v.....《铸造合金及其熔炼》课程设计报告题目：上端盖RuT420的配料及熔炼姓名：学号:班级：材料成型及控制工程1104班学院：机械工程学院指导老师：日期：2021年1月13日山东理工大学...资料..v.....目录一零件原始要求……………………………………………………………零件名称，结构及尺寸要求，材料，机械性能要求二选材………………………………………………………………………材料牌号成分，力学性能三选用炉料…………………………………………………………………炉料来源炉料配比计算四.炉体设计……………………………………………………………………冲天炉炉径设计炉身高度有效高度前炉送风系统画图五．确定熔炼工艺过程………………………………………………………确定主要工艺参数熔炼前准备冲天炉熔炼操作炉况判断及常见故障特殊处理六．热处理……………………………………………………………………七．参考资料…………………………………………………………………...资料..v.....一、零件原始要求（一）零件名称：上端盖（二）零件特点：轮廓尺寸Φ420*157属于小型端盖圆盘类，形状简单，壁厚均匀，在15.7-18之间，铸件毛重34.3kg，精度不高，采用湿砂型铸造。（三）要求铸铁牌号：RuT420.抗拉强度：σb≥420Mpa融化率：冲天炉融化率为2吨每小时（四）零件的结构及尺寸：...资料..v.....二、选材（一）牌号：RuT420（二）标准：GB/T9439-2021（三）化学成分选择：C：3.5%~3.9%，Si：1.8%~2.6%，Mn：0.5%~0.8%，S:0.015%~0.025%三、选用炉料（一）炉料来源：原生铁回炉铁废钢硅铁锰铁1、原生铁，又称高炉生铁，是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11%~4.3%，并含有C、Si、Mn、S、P等元素，是铁矿石经高炉冶炼的产品。是冲天炉炉料的主要组成物。2、回炉铁，是蠕墨铸铁浇注完后清理的浇冒口、废铸件。按配料的需要加入一定量，降低铸件成本。3、废钢，包括废钢件、钢料、刚屑等，加入废钢可以降低铁水含碳量。4、铁合金，包括硅铁、锰铁、铬铁等铁中间化合物，可以调整铁水的化学成分或配制合金铸铁。（二）炉料化学成分：...资料..v.....（三）常见元素在冲天炉熔炼过程中增减率：（四）冲天炉熔炼过程中各种牌号铸铁碳量增减率：（五）炉前添加合金元素的回收率：（六）炉内熔化元素烧损率：...资料..v.....（七）配料计算：蠕化剂按0.2%，孕育剂按0.2%~0.8%第一步，计算炉料中个元素应有量，可用下列公式计算X炉料=X铁液/1±η式中X炉料——炉料中元素含量（%）；X铁液——铁液中元素含量（%）；η——熔炼过程中元素增减率。“+”号用于元素增加，“-”号用于元素减少。①炉料中碳元素含量：C炉料%=3.3/（1+5%）=3.14②炉料中硅元素含量：Si%炉料=2.7/（1-15%）=3.18③炉料中锰元素含量：Mn炉料%=0.9/（1-20%）=1.125④炉料中磷元素含量：P炉料%=0.07⑤炉料中硫元素含量：S炉料%=0.06/（1+80%）=0.0333第二步，初步确定炉料配比并进行计算。确定回炉料按20%加入，设新生铁的配比为x%，则废钢的配比为100%-20%-x%。设炉料所需含碳量为w%，而新生铁、废钢、回炉料...资料..v.....含碳量分别为a%，b%，c%，可按下式计算出新生铁的配比：ax+b（100-20-x）+c20=100w由①知w=3.14、由表格知a=4.13、b=0.35、c=3.4代入公式得4.13x+0.35(100-20-x)+3.4×20=3.14×100x=218÷﹙4.13-0.35)=57.7废钢的配比：100-57.7-20=22.3第三步，确定配比并计算铁合金的补加量。硅铁、锰铁的补加量可按下式计算铁合金配比=（炉料应有合金含量-炉料中所含合金含量）/[铁合金中合金含量×﹙1-合金烧损率﹚]式中炉料应有合金含量=（铁液要求合金量-炉前加入合金量）/（1-合金烧损率）炉前加入合金量=炉前加入铁合金×铁合金中合金含量×回收率炉料应有锰元素含量=0.9/（1-20%）=1.125炉料中所含有锰元素量=20%×0.4+0.577×0.74+0.223×0.6=0.64锰铁配比=（1.125-0.64）÷[﹙1-0.2﹚×0.8]=0.76炉前加入硅铁量=0.8%×0.85×0.75=0.51炉料应有硅元素含量=（2.7-0.51）÷﹙1-0.15﹚=2.58炉料中所含硅元素量=0.2×0.24+0.577×0.018+0.223×0.003=0.016硅铁配比=（2.57-0.016）÷﹙0.75×0.85﹚=4.0由此定出RuT420配料的成分单如下：...资料..v.....四、炉体设计（一）冲天炉的基本结构（1）炉底与炉基...资料..