Расчет шихт для приготовления смесей

23.07.2019

При изготовлении смесей различных марок необходимо в первую очередь рассчитать количество загружаемых компонентов.

Поскольку смеси готовят для вольфрамокобальтовых и титановольфрамокобальтовых сплавов, то шихта бывает двухкомпонентной и трехкомпонентной. Более прост расчет двухкомпонентной шихты, состоящей из карбида вольфрама и кобальта.

Расчет шихты для двухкомпонентной смеси ВК6


Перед расчетом задаемся количеством приготовляемой смеси, которое установлено технологической инструкцией для сплава данной марки. Предположим, масса партии смеси ВК6 равна 200 кг.

Согласно обозначению марки вольфрамокобальтового сплава ВКn, известно, что n показывает количество кобальта в данной марке сплава в процентах. Так, в сплаве ВК6 среднее количество кобальта составляет 6%.

Далее узнаем массовое количество кобальта, которое необходимо загрузить в мельницу, чтобы получить 200 кг смеси:
Расчет шихт для приготовления смесей

Поскольку смеси для сплавов WC—Co состоят из карбида вольфрама и кобальта, то для загрузки смеси необходимо определить количество карбида вольфрама, которое будет равно:

Таким образом, чтобы приготовить 200 кг смеси BK6 необходимо загрузить в мельницу 12 кг Co и 188 кг WC.

В общем виде этот расчет можно представить так:

где А — количество приготавливаемой смеси, кг;

n — содержание кобальта в сплаве, %;

К — количество кобальта в шихте, кг;

В — количество карбида вольфрама, кг.

Расчет шихты для трехкомпонентной смеси


Сплавы TiC—WC—Co состоят из сложного титановольфрамового карбида, карбида вольфрама и кобальта. Карбид вольфрама добавляют в смесь для разбавления титано-вольфрамового карбида, чтобы привести в соответствие с установленными нормами содержание титана в смеси.

Содержание титана в сложном карбиде находится в пределах 22—24%, а содержание титана в титановольфрамовых смесях намного ниже и составляет, например, для смеси Т5К10 около 5%, для смеси Т15К6 12—13%, для смеси Т14К8 11—11,5% и т. д. В связи с этим в состав смеси вводят карбид вольфрама, чтобы содержание титана в смеси соответствовало требуемым нормам.

Пример расчета шихты для смеси Т5К10


Предположим, что загрузка смеси Т5К10 в мельницу должна составлять 200 кг. Далее определяем количество каждого компонента смеси. Расшифровав обозначение марки сплава, имеем содержание кобальта 10%, содержание титана ~5%.

Определяем массовое количество кобальта, которое необходимо загрузить в мельницу, чтобы получить 200 кг смеси:

Далее определяем количество сложного титано-вольфрамового карбида при условии содержания в нем 24% Ti:

Остальное количество в смеси должен составлять карбид вольфрама:

Таким образом, для изготовления 200 кг смеси Т5К10 необходимо составить шихту из 20 кг кобальта, 41,66 кг сложного титано-вольфрамового карбида и 138,66 кг карбида вольфрама.

В общем виде этот расчет можно представить таким образом:

где А — количество приготавливаемой смеси, кг;

n — содержание кобальта в данной марке сплава, %;

К — количество кобальта в шихте, кг;

р — содержание титана в смеси данной марки, %;

m — содержание титана в титано-вольфрамовом карбиде, %;

T — количество сложного титано-вольфрамового карбида в шихте, кг;

В — количество карбида вольфрама в шихте, кг.

Для проверки проведенного расчета сопоставим полученные результаты по содержанию кобальта, общего углерода и титана с техническими условиями на химический состав смеси данной марки. Если они соответствуют нормам, установленным в технических условиях, то расчет проведен правильно.

Проверка расчета шихты для смеси Т5К10


При расчете шихты для смеси Т5К10 было установлено, что загрузка будет состоять из следующих компонентов, кг: 20 кобальта, 41,66 сложного титано-вольфрамового карбида, 138,34 карбида вольфрама.

Определяем содержание кобальта в смеси, %:

Затем определяем содержание титана в смеси. Для изготовления смеси было взято 41,66 кг сложного титано-вольфрамового карбида. Содержание в нем титана составляло 24%.

Следовательно, массовое количество титана в этом карбиде будет

Определяем процентное содержание титана в смеси:

После этого определяем содержание общего углерода.

Углерод содержится и в титано-вольфрамовом карбиде, и в карбиде вольфрама.

Содержание общего углерода в сложном карбиде обычно составляет 9,5%, а в карбиде вольфрама 6%. В каждом отдельном случае при проверке количества углерода необходимо взять конкретное его содержание в том и другом карбиде по химическому анализу для партии, из которой готовят смесь.

Подсчитываем количество общего углерода в сложном титано-вольфрамовом карбиде:

Количество общего углерода в карбиде вольфрама составит

Всего количество общего углерода в смеси будет равно:

Определяем процентное содержание углерода в смеси:

Сопоставляя полученные результаты с техническими условиями на химический состав смеси данной марки, убеждаемся, что расчет сделан правильно.

По такой же схеме проверяют расчет шихты для двухкомпонентной смеси.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна