Podczas wytopu staliwa w piecu elektrycznym łukowym stosowane jest wapno palone w ilości 2% w stosunku do masy wsadu metalowego. Oblicz, ile wynosi jego zużycie po przeprowadzeniu 5 wytopów w piecu o pojemności 10 Mg.
A. 1 000 kg
B. 500 kg
C. 2 000 kg
D. 200 kg
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2020 (arkusz M.37-SG-20.06).
W tym zadaniu kluczowe jest poprawne połączenie dwóch informacji: pojemności pieca i liczby wytopów. Pojemność pieca wynosi 10 Mg, czyli 10 000 kg wsadu metalowego na jeden wytop. Wapno palone stosuje się w ilości 2% masy wsadu, więc dla jednego wytopu zużycie wynosi 2% z 10 000 kg, czyli 200 kg. Ponieważ takich wytopów wykonano 5, całkowite zużycie to 200 kg × 5 = 1 000 kg. Dlatego odpowiedź 1 000 kg jest właściwa. W praktyce odlewniczej taki rachunek jest bardzo ważny przy przygotowaniu materiałów pomocniczych do pieca elektrycznego łukowego. Wapno palone, czyli głównie CaO, bierze udział w tworzeniu żużla zasadowego, który pomaga wiązać zanieczyszczenia, ograniczać przechodzenie siarki i fosforu do metalu oraz chronić ciekły metal przed utlenianiem. Moim zdaniem to jedno z tych prostych obliczeń, które w realnej odlewni mają duże znaczenie, bo brak kilku worków wapna potrafi zatrzymać albo pogorszyć cały proces wytopu. Dobra praktyka technologiczna mówi, żeby dodatki żużlotwórcze liczyć zawsze na konkretną masę wsadu i liczbę wytopów, a potem jeszcze uwzględnić ewentualny zapas magazynowy.
W tym przykładzie łatwo się pomylić, bo występują jednocześnie procenty, megagramy i kilka kolejnych wytopów. Trzeba pamiętać, że 1 Mg to 1 000 kg, więc piec o pojemności 10 Mg mieści 10 000 kg wsadu metalowego na jeden wytop. Jeżeli wapno palone dodaje się w ilości 2%, to nie oznacza to 2 kg ani 20 kg, tylko 2 części na 100 części masy wsadu. Dla jednego wytopu daje to 200 kg CaO. Wynik 200 kg byłby poprawny tylko wtedy, gdyby pytano o jeden wytop, a nie o pięć. To typowy błąd nieuwzględnienia całej serii produkcyjnej.
Zaniżone wyniki, takie jak 500 kg, zwykle biorą się z niepewnego przeliczania procentów albo z mieszania jednostek Mg i kg. Czasem ktoś liczy 2% od masy łącznej, ale wcześniej źle przyjmuje masę 5 wytopów. Łączna masa wsadu po 5 wytopach to 5 × 10 Mg = 50 Mg, czyli 50 000 kg, a 2% z tej wartości daje właśnie 1 000 kg. Z kolei wynik 2 000 kg sugeruje najczęściej podwojenie dodatku albo potraktowanie 2% jak 4%, ewentualnie pomyłkę przy przesuwaniu przecinka. W technologii wytapiania takie błędy nie są tylko szkolną drobnostką. Zbyt mała ilość wapna może pogorszyć pracę żużla, a zbyt duża zwiększa koszty i może utrudnić prowadzenie procesu. Z mojego doświadczenia najlepiej najpierw policzyć zużycie na jeden wytop, a dopiero potem pomnożyć przez liczbę wytopów. Jest to najbezpieczniejszy schemat przy planowaniu dodatków piecowych.
Zaniżone wyniki, takie jak 500 kg, zwykle biorą się z niepewnego przeliczania procentów albo z mieszania jednostek Mg i kg. Czasem ktoś liczy 2% od masy łącznej, ale wcześniej źle przyjmuje masę 5 wytopów. Łączna masa wsadu po 5 wytopach to 5 × 10 Mg = 50 Mg, czyli 50 000 kg, a 2% z tej wartości daje właśnie 1 000 kg. Z kolei wynik 2 000 kg sugeruje najczęściej podwojenie dodatku albo potraktowanie 2% jak 4%, ewentualnie pomyłkę przy przesuwaniu przecinka. W technologii wytapiania takie błędy nie są tylko szkolną drobnostką. Zbyt mała ilość wapna może pogorszyć pracę żużla, a zbyt duża zwiększa koszty i może utrudnić prowadzenie procesu. Z mojego doświadczenia najlepiej najpierw policzyć zużycie na jeden wytop, a dopiero potem pomnożyć przez liczbę wytopów. Jest to najbezpieczniejszy schemat przy planowaniu dodatków piecowych.