Задачей расчета является установление такого соотношения компонентов шихты, которое обеспечивает получение сплава требуемого химического состава при минимальной его стоимости.
Исходными данными для расчета шихты являются:
• химический состав сплава в отливке;
• состав, расход и коэффициент усвоения модификатора (в случае его применения);
• тип плавильного агрегата;
• характер футеровки печи.
Первый этап расчета состоит в определении среднего химического состава шихты. Для этого вычисляют количество элементов, вносимых в расплав с модификатором. Полученную величину вычитают из концентрации данного элемента в металле отливки.
В связи с тем, что в процессе плавки происходит угар или пригар элементов, необходимо соответственно увеличить или уменьшить концентрацию элементов в шихте по сравнению с их концентрацией в жидком сплаве. В зависимости от вида сплава используется один из двух способов учета угара в процентах:
• от среднего содержания каждого из элементов во всех компонентах шихты;
• для каждого компонента шихты в отдельности по каждому из элементов.
Второй этап состоит в составлении списка компонентов шихты. В этот список следует внести:
• возврат собственного производства;
• лом соответствующих сплавов известного химического состава (желательно из отходов собственного Производства завода);
• первичные металлы, количество которых должно быть тем большим, чем выше требования к выплавляемому сплаву;
• компоненты, содержащие каждый из контролируемых элементов в химическом составе сплава (предпочтительно по отдельности);
• компонент-разбавитель, содержащий минимальное количество каждого из элементов (например, малоуглеродистую сталь при плавке чугунов и сталей).
Использование компонентов первых двух видов способствует реализации принципа безотходности производства.
В списке компонентов указывается химический состав данной партии каждого из компонентов шихты и его цена.
Третий этап — собственно расчет состава шихты; в современных условиях проводится с помощью ЭВМ. Существовавшие ранее методы расчета — аналитический, графический и подбором в настоящее время представляют интерес только с точки зрения раскрытия сути проводимых вычислений.