シミュレーション


配合計算

FCD(電気炉)

本システムは「キャスタロイ」をご使用されるに当ってキャスタロイを多量配合した場合、加炭剤等の成分調整剤がどのように変化するのか、ご理解頂くことを主目的に用意したものです。
尚、本システムは、ご自社の通常の配合計算にもご利用頂くことが出来ます。

 

「本システムの構成とインプット手順」

  1. 先ず、上記ワークシートの「原材料」をクリックし、使用原材料の成分値と溶解時の成分歩留まりを インプットします。
    尚、参考として30行以下に球状黒鉛鋳鉄のJIS規格を表示してます。
  2. 次に、ワークシートの「FCD配合」をクリックします。
    先ず、タイトルの右端の目標材質をインプットします。これは印刷画面に転写されます。
    「表2」のグリーン色の枠内に製品の各目標成分値をインプットします。 この場合、C%とSi%を主体としますが
    MnやCu%も指定できます。但しこれらを添加しない場合は成分調整前の成分値に合わせます。
    「表3」では残湯操業の場合は、その残湯量をKgでインプットします。残湯がない場合は0をインプットします。
    次に、戻り材や故銑、更に鋼屑の配合%をインプットします。キャスタロイの配合率については冷材のトータルが 100%になるように自動計算します。
    ここで、加炭剤等を添加したくない場合は、下の表の成分調整剤が0となるよう鋼屑の配合率を調整します。
    「表4」では溶解量と1鍋当たりの出湯量をKgでインプットします。
    「表5」では溶湯処理に使用する接種剤、球状化剤、更にカバー剤の添加%、含有Si%、更にSiの添加歩留ま りなどをインプットします。
    ここでは溶湯処理から入るSi%を算出し、製品の目標Si%からこのSi%を差し引き、出湯時のSi%を決定します。
    又、30行以下には肉厚と材質に応じたC%とSi%の推奨値。更に、微量元素の許容量を表示していますのでご参照下さい。
  3. 配合計算結果の印刷画面はワークシートの「FCD配合の印刷」をクリック表示させて印刷します。
    各ワークシート内の計算式については、各ワークシートの30行以下に示します。
    又、仮計算についてはQ列以降に表示しています。

 


FC(電気炉)

本システムは「キャスタロイ」をご使用されるに当ってキャスタロイを多量配合した場合、加炭剤等の成分調整剤がどのように変化するのか、ご理解頂くことを主目的に用意したものです。
尚、本システムは、ご自社の通常の配合計算にもご利用頂くことが出来ます。

 

「本システムの構成とインプット手順」

  1. 先ず、上記ワークシートの「原材料」をクリックし、使用原材料の成分値と溶解時の成分歩留まりを インプットします。
  2. 次に、ワークシートの「FC配合」をクリックします。
    「表2」のグリーン色の枠内に各目標成分値をインプットします。この場合、C%とSi%は下段の赤色の枠内の計算強度(MPa)の値を確認しながら調整することが出来ます。
    この計算強度は成熟度によって変化します。従って、自社の成熟度が判明している場合、その値を成熟度欄にインプットすることで、より正確な材質設計が可能となります。
    成熟度等が不明な場合は、成熟度は100に、比較硬さは1.0に設定して下さい。
    「表3」では残湯操業の場合は、その残湯量をKgでインプットします。残湯がない場合は0をインプットします。次に、戻り材や故銑、更に鋼屑の配合%をインプットします。キャスタロイの配合率については冷材のトータルが100%になるように自動計算します。
    ここで、加炭剤等を添加したくない場合は、下の表の成分調整剤が0となるよう鋼屑の配合率を調整します。
    「表4」では溶解量と1鍋当たりの出湯量をKgでインプットします。
    これらの量に対して、配合量(Kg)を算出します。
    「表5」では使用する接種剤の添加%、含有Si%、更にSiの添加歩留まり%をインプットします。
    ここでは接種剤から入るSi%を算出し、製品の目標Si%からこのSi%を差し引き、出湯時のSi%を決定します。
  3. 配合計算結果の印刷画面はワークシートの「FC配合の印刷」をクリック表示させて印刷します。 各ワークシート内の計算式については、各ワークシートの30行以下に示します。
    又、仮計算についてはQ列以降に表示しています。
  4. 本操業の終了後、ワークシートの成分的中率と材質をクリックし、成分分析結果や材質調査結果をインプットすることで、本配合の成分的中率や成熟度、比較硬さなどの材質判定が出来ます。

 


キュポラ

本システムはキュポラ操業において、設定された操業条件に対応した溶湯成分が得られるかどうかシュミレーションを行うことを目的としています。ここで使用した吸炭式などの計算式については、まだ完全なものとは思っていません。従って、ご意見をお寄せいただければ修正し、さらなる精度アップに努めたいと思います。

 

「本システムの構成とインプット手順」

  1. システムの構成は本ページを含めて5ページで構成されています。インプットは2ページの「原材料」と3ページの「配合計算」のみです。4ページは自社の配合計算にご利用頂く場合の印刷画面となっています。
    又、5ページ目には操業終了後、分析値や材質調査結果をインプットすることで、本配合の成分的中率や成熟度、比較硬さなどの材質判定が出来ます。更に、各ページのP列以降には、これらの計算を行うための「仮計算」画面が設定されています。
  2. 先ず、上記ワークシートの「原材料」をクリックし、使用原材料の成分値とSi,Mnの溶解歩留まりを設定します。
    更に、溶解後C%については「仮計算」画面で自動的に計算していますが、自社の経験からこれらが判明しておれば、上限値を設定することが出来ます。配合計算にはこの設定値と計算値を比較し、いずれか小さい値を「決定値」として採用します。
    尚、この計算で用いた「吸炭量・・・式1」は低C銑を100%配合で操業した時の実績から得た計算式です。「・・・式2」は過去に需要家調査を行った時に得た計算式です。この式では送風温度の効果については残念ながら寄与されていません。(どなたかもっと良い式をお持ちでしたらご教授下さい。)
  3. 次に、ワークシートの「配合計算」をクリックします。
    先ず、表4の自社で判明している過去の操業実績を入力します。次に、今回の操業での目標とする送風温度とコークス比を入力します。するとこれに対応した溶解速度と出湯温度を算出し、この温度で各原材料の炉内での吸炭量を算出 します。(これらの計算にはPattersonの網目線図を利用しています。)
    次に、表3の配合率を入力します。ここでは表5のC%や強度(MPa)などを確認しながら入力します。
    表5では製品の目標Si%,Mn%,更にCu添加を行う場合はCu%を入力します。その結果から不足量を算出し、表3にFeーSi、FeーMnの配合%を表示します。
    その他、キュポラ炉内径の入力で最適送風量を算出し、更に1掛けの装入量、鍋受湯量の入力でその量に対応した装入Kgを算出し、印刷画面の配合表に表示します。

尚、このページでの各種計算はP列以降に「仮計算」を行っており、各計算式はそこに表示しています。