整合版 电炉炼钢计算部分Word格式文档下载.docx
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[1000×
(1480-300)×
0.167+1000×
65]/860=304.72KWh/t
此条件下钢的理论电耗是304.72KWh/t。
6.>
返回吹氧冶炼1Cr18Ni9ti,装入量15t,吹氧毕倒入Fe-Cr为3.75t,还原取样分析成份如下(钢水收得率为95%)
求出钢前补加的合金数量及总出钢量。
(1)计算出各合金的补加系数
①各项合金占有量%:
Fe-Cr占有:
17.5%/62%×
100%=28.23%
Ni的占有:
9%/99.99%×
100%=9%
金属MN占有:
1.5%/99%×
100%=1.52%
Fe-Ti占有:
0.5%/30%×
100%=1.67%
②纯钢水占有量=100%-(28.23+9+1.52+1.67)%=59.58%
③各合金补加系数
Fe-Cr补加系数=28.23/59.58=0.474
Ni补加系数=9/59.58=0.151
金属Mn的补加系数=1.52/59.58=0.025
Fe-Ti的补加系数=1.67/59.58=0.028
(2)计算出需加的合金量
①加合金前炉内实际钢水量:
15000×
95%+3750=18000(kg)
②按单元合金计算需加入的铁合金量:
Fe-Cr=18000×
(17.5-16.5)/62%=290(kg)
Ni=18000×
(9-8.7)%/99.99%=54(kg)
金属Mn=18000×
(1.5-1.2)%/99%=55(kg)
Fe-Ti=18000×
0.5%/(30%×
60%)=500(kg)
总计:
290+54+55+500=899(kg)
③补加899kg合金应补加量:
Fe-Cr=899×
0.474=426(kg)
Ni=899×
0.151=136(kg)
金属Mn=899×
0.025=22(kg)
Fe-Ti=899×
0.028=25(kg)
(3)总出钢量为:
18000+899+609=19508(kg)
(4)各合金加入总量:
Fe-Cr=290+426=716(kg)
Ni=54+136=190(kg)
金属Mn=55+22=77(kg)
Fe-Ti=500+25=525(kg)
(5)验算
①炉中Cr的成份:
(18000×
16.5%+716×
62)/19508×
100%=17.5%
②炉中Ni的成份:
8.7%+190×
99.99%)/19508×
③金属Mn的成份:
1.2%+77×
99%)/19508×
100%=1.5%
④Ti的成份:
525×
30%/19508×
60%×
100%=0.5%
炉中总出钢量为19508kg,需加Fe-Cr为716kg,Ni为190kg,金属Mn为77kg,Fe-Ti为525kg。
7.>
冶炼一钢种时,出钢量为100t,LF样
(1)C0.14%、Mn0.57%、Cr0.84%,要怎样加,加多少合金,才能使钢水成份达到C0.20%、Mn0.90%、Cr1.10%,并成本最低?
(假定合金回收率100%,不考虑合金加入后钢水重量变化)已知:
合金名称合金含碳量(%)合金含量(%)单价(元/t)
高碳Mn-Fe7.5653000
中碳Mn-Fe0706000
高碳Cr-Fe7.5655000
中碳Cr-Fe07010000
从成本来考虑,由于中、高碳Cr-Fe比中、高碳Mn-Fe的单价差价大,因此要先满足Cr含量的配入,这样成本最低。
加入的高碳Cr-Fe量计算如下:
100×
(1.1%-0.84%)/65%=400(kg)
加入的高碳Cr-Fe增碳量为:
400×
7.5%/(100×
1000)=0.03%
此时钢水中的碳含量为0.17%,如果Mn含量全部由高碳Mn-Fe配入,钢水中的碳就要超出,因此先要计算把碳配至0.20%所需的高碳Mn-Fe量
0.03%×
100×
100/7.5%=400(kg)
高碳Mn-Fe增Mn量为:
65%/(100×
1000)=0.26%
此时钢中含Mn量为0.26%+0.57%=0.83%,离目标0.90%-0.83%=0.07%的Mn量由中碳Mn-Fe来补,需加入的中碳Mn-Fe量为:
0.07%/70%=100(kg)
向钢水中一共要加入高碳Cr-Fe为400kg,高碳Mn-Fe为400kg,中碳Mn-Fe为100kg。
8.>
某厂冶炼16MnL钢时装入量40t,还原渣为料重的3%,其配比是石灰:
萤石:
矽石=6:
1:
1脱氧剂Si总用量为0.60%回收率为50%,求还原渣的碱度?
(炉料收得率为95%,Si、O的原子量分别为28、16,石灰中含CaO90%)
[Si]+[O]=(SiO2)①
因为Si、O的原子量分别是28和16,由①式可得:
SiO2的分子量是60,又由①式可知0.6%的Si用量回收率为50%时在40吨炉料中可生(SiO2)量为:
(SiO2)=60×
0.60%×
50%×
40000×
95%/28=244(kg)
又因为还原渣为料重的3%,其配比已定,所以还原渣中:
石灰=40000×
3%[6/(6+1+1)]=9000(kg)
矽石=40000×
3%[1/(6+1+1)]=150(kg)
而碱度R是CaO/SiO2②
CaO=900×
90%=810(kg)
SiO2=244+150=394(kg)
∴R=810/394=2.05
还原渣的碱度过为2.05。
9.>
氧化期使[C]从0.6%降到0.2%,若脱碳速度为每分钟0.04%,需多长时间?
若每降低0.1%的C温度上升20℃,则脱碳结束后温度升高多少度?
所需时间t=△[C]/Vc=0.4%/0.04%=10min
升高温度△T=20℃×
(0.4/0.1%)=80℃
若脱碳速度为每分钟0.04%,需10min;
若每降低0.1%的C温度上升20℃,则脱碳结束后温度升高80℃。
10.>
往炉中加入Fe-Mo13kg,(钼铁成分为67%)炉中钼由0.2%增加到0.25%,求炉中钢水量。
(回收率按100%计算)
钢水量=13×
0.67%/(0.25-0.2)%=17420kg
钢水量为17420kg。
11.>
20t钢水量,出金刚前Mn达到0.83%,若将Mn撤到0.78%,问需要加入多少料?
需补加量=(0.83-0.78)/0.78×
20000=1.282t
需补加1.282t。
12.>
原计划钢液的重量为20t,加钢前钼的含量为0.16%,加钼后计算钼的含量为0.25%,实际分析为0.26%,求钢液的实际重量。
钢液的实际重量=20×
(0.25-0.16)%/(0.26-0.16)%=18t
钢液的实际重量为18t。
13.>
冶炼45#钢,炉中分析C=0.39%,Mn=0.45%;
估计钢水量20吨,成份按C=0.44%、Mn=0.65%控制,试求高锰(Mn=65%、C=7%,回收率98%)和增碳生铁(4%碳)加入量?
高锰加入量=(0.65%-0.45%)×
20×
1000/(65%×
98%)=62.79kg
高锰带入碳=62.79×
7%/(20×
1000)=0.022%
需加入生铁=20×
[(0.44%-0.39%-0.022%)/(4%-0.44%)]=157.30kg
高锰加入量为62.79kg,增碳生铁加入量为157.30kg。
14.>
冶炼T12钢水量为30t,炉中分析碳成份为1.12%,控制规格碳成份为1.16%,求增碳生铁(含4%碳)加入量?
需加生铁=30×
(1.16%-1.12%)/(4%-1.16%)×
1000=42kg
增碳生铁加入量为42kg。
15.>
冶炼45#钢,炉中分析Mn=0.55%,Si=0.12%,要求控制[Mn]=0.65%,[Si]=0.25%,补加Si-Mn合金含Mn=65%,Si=25%,Si-Fe含[Si]=75%,Si回收率按80%,Mn回收率按100%计算,求需加入Si-Mn合金、Si-Fe各多少?
(钢水量20t)
硅锰加入量=(0.65%-0.55%)×
100%)=30.76kg
硅锰带入硅=30.76×
25%/(20×
1000)=0.038%
需加入硅铁=20×
(0.25%-0.12%-0.038%)/(75%×
80%)=30.67kg
需加入硅锰合金30.76kg,硅铁合金30.67kg。
16.>
精炼炉冶炼GCr15钢,钢液量40000kg,还原期分析[Cr]=0.5%,当补加Cr-Fe合金480kg时,正好达到中限[Cr]=1.3%,求Cr-Fe合金的回收率。
(Cr-Fe合金成分为70%)。
合金收得率=出钢量×
(控制成份-残余成份)/(合金成份×
合金加入量)×
100%
=40000×
(1.3%-0.5%)/(70%×
480kg)×
100%
=95.2%
Cr-Fe合金的回收率为95.2%。
17.>
钢水量为100t,初始成份为:
C:
0.10%,Mn:
0.10%,P:
0.009%,要将成份调整为C:
0.15%,Mn:
0.90%,P<0.015%,已知:
(1)低碳Mn铁的含Mn量为82%,含碳量忽略不计,含磷量0.15%,收得率为96%;
(2)高碳Mn铁的含Mn量为65%,含碳量为6.5%,含磷量为0.40%,收得率为96%;
问能否仅配入上述两种铁合金而不需要其他增碳剂。
(写出计算过程)
高碳Mn=100000×
(0.15%-0.10%)/(6.5%×
96%)≈801kg
增Mn=(801×
65%×
96%)/100801=0.5%
低碳Mn=[(100000+801)×
(0.9%-0.10%-0.5%)]/(82%×
96%)≈384kg
P=(801×
0.4%×
96%+384×
0.15%×
96%+100000×
0.009%)/(100000+801+384)
=0.0125%<
0.015%符合要求
可以配低碳Mn和高碳Mn两种铁合金而不需要其他增碳剂。
18.>
冶炼40Cr钢,钢水量100t,钢水初始成份为C:
0.30%,Cr:
0.65%。
欲将其调整至成品成分中限C:
0.39%,Cr:
0.95%,试问若使用含碳7.0%,含铬60%的高碳铬铁,还需加多少碳粉(其C含量按100%计算)?
设铬的收得率为96%,碳粉的收得率为95%。
加Cr-Fe量=[100×
(0.95%-0.65%)]/(60%×
96%)=520.83kg
加Cr-Fe增C=(520.83×
7.0%)/(100×
1000)=0.04%
需碳粉量=[100×
(0.39%-0.30%-0.40%)]/(95%×
100%)=52.63kg
还需加52.63kg碳粉。
19.>
1000kg废钢从25℃加热熔化成1600℃的钢水,已知固态钢的比热为0.698KJ/kg℃,钢水的比热为0.837KJ/kg℃,钢的熔化热为271.7KJ/kg,试问至少需要提供多少热量?
(假定废钢在1500℃熔化)。
Q=0.698×
(1500-25)+0.837×
(1600-1500)+271.7×
1000
=1384950KJ
需要提供1384950KJ热量。
20.>
已知钢水量P=18400kg,炉中钢水硅0.15%,硅铁含硅量75%,回收率98%计算,如使钢中硅配至0.25%,求硅铁加入量?
硅铁加入量=18400×
(0.0025-0.0015)/(0.75×
0.98)=25.0kg
硅铁加入量为25.0kg
21.>
已知45钢成份及相关元素含量增加1%对熔点的降低值(见下表),计算45钢熔点。
如要求出钢过热度为80~100℃,出钢温度应是多少?
CSiMnPS
元素成份%0.450.250.650.020.02
含1%熔点降低值65853025
纯铁熔点1538℃
出钢温度=1538-(0.45×
65+0.25×
8+0.02×
30+0.02×
25+0.65x5)+80=1582℃
出钢温度为应是1582℃
22.>
已知40Cr成份及相关元素含量增加1%熔点的降低值(见下表),计算40Cr熔点。
出钢过热度为100~120℃,出钢温度多少?
CSiMnPSCr
元素成份%0.400.250.650.020.020.95
含1%熔点降低值658530251.5
出钢温度=1538-(0.40x65+0.25x8+0.65x5+0.02x30+0.02x25+0.95x1.5)+100=1604℃
23>
某炉冶炼16Mn。
出钢量10000kg。
氧末钢水硫0.06%,Ls=20,要求出钢硫控制为0.03%,求渣量?
(不计还原期合金加入重量)
设渣量为Wkg,10000×
(0.06%-0.03%)=0.03%LSW,
W=10000×
(0.06%-0.03%)/(0.03%×
20)=500kg
渣量为500kg。
24>
75%硅铁加入量的理论计算值按精矿中的WO3、FeO有50%用硅铁还原,矿石含WO3为65%、含FeO为13%,硅铁含Si量为75%,计算每料(每批精矿按100kg作为计算基础)需多少公斤硅铁?
(要求写出还原反应议程式,并在计算中小数点后保留二位数)
反应式:
2WO3+3Si=2W+3SiO22FeO+Si=2Fe+SiO
[84×
65/(464×
2)+28×
13/(144×
2)]/0.75
=[(5460/928+364/288)]/0.75=(5.88+1.26)/0.75
=7.14/0.75=9.52kg
每批料需9.52kgkg硅铁。
25>
某电炉某月生产中低碳锰铁1230t(基准吨),其中废品2.05t(基准吨),求该月产品合格率?
合格率=[合格产品(基准吨)-废品(基准吨)]/合格产品(基准吨)×
=(1230-2.05)/1230×
100%=99.83%
该月产品的合格率为99.83%。
26>
某厂采用氧化法冶炼GCr15钢,装入量为43000kg,还原时分析钢液中[Cr]为0.8%,要求Cr按1.55%控制,求Cr-Fe加入量?
(铬铁含铬63%,回收率95%,炉料加收率95%)
铬铁加入量Q为
Q=43000×
95%×
[(1.55%-0.80%)/(63%×
95%)]=511.90kg≈512kg
铬铁加入量是512kg。
27>
在冶炼45钢时,熔池温度为1600℃氧化结束时钢液中的含氧是为0.025%,扒渣后造碱度为2的新渣渣量为3%,造渣后氧在渣钢之间的分配达到平衡时,试问钢液中的[O]及渣中的(FeO)各为多少?
∵Fe,O的原子量分别为56和16
∴(FeO)的分子量为72又∴[O]平+[(FeO)平×
16/72]×
(3/100)=0.025%而(FeO)平/O平=200,(FeO)平=200[O]平
将②式代入①式得:
[O]平+[200[O]平×
3%=0.025%解③式得[O]平=0.011%将[O]平值代入②式得(FeO)平=2.2%
氧在渣钢之间分配达到平衡时钢液中的[O]为0.011%,渣中的(FeO)含量为2.2%。
28>
返吹法冶炼3Cr13,已知装料量为18780kg,炉料熔损为4%,炉中分析铬含量为8%,铬的控制成份为13%,铬铁中铬成份65%,铬的收得率95%,求铬铁补加量。
钢水量=18780×
(1-4%)=18029kg
Fe-Cr补加量=(13%-8%)×
18029/[(95%-13%)×
65%]=2368kg
29>
32.5t钢水含C量0.5%,假设抽炉倒入10.5tFe-Ni,计算出变化后的钢水中含C是多少?
含C量=32.5×
0.5/(32.5+10.5)=0.38%
30>
冶炼38CrMoAl钢,已知钢水量20t,炉中残余铝0.05%,铝锭成份98%,铝的收得率75%,要求成品铝0.95%,需加多少铝锭?
铁合金补加量=20000×
(0.95-0.05)%/(98%×
75%)=245kg
31>
冶炼1Cr13钢水量为10500t,残余Cr=0.60%,Fe-Cr成份63%,回收率97%,要将Cr调到13%,需加入多少Cr铁?
Fe-Cr加入量=[10.5×
1000(13-0.6)%]/[(63%-13%)×
97%]=2685kg
32>
冶炼20Cr钢,钢水量为98t,控制成分含量为0.80%,钢包中成分铬含量为0.66%,铬铁回收率为99%,铬铁中含铬量为65%,计算铬铁加入量。
铁合金加入量=(控制成份-炉中成份)×
钢水/(回收率×
铁合金元素成份)
铬铁的加入量=(0.80%-0.66%)×
98000/(99%×
65%)=213kg
铬铁的加入量为213kg。
33>
冶炼40Cr钢,钢水量为98t,精炼炉第一只样分析:
C=0.37%,Cr=0.66%,问应加入多少高碳铬铁和低碳铬铁才能使钢中的C=0.39%,Cr=0.96%?
(高碳铬铁含铬70%,低碳铬铁含铬65%,含碳0.3%)
从碳的角度出发求高碳铬铁的加入量
高碳铬铁的加入量=(0.39%-0.37%)×
98000/(7%-0.39%)=296.5kg
高碳铬铁加入后钢中的铬量铬量=(0.66%×
98000+296.5×
70%)/(98000+296.5)=0.87%
低碳铬铁的加入量=(0.96%-0.87%)×
98296.5/(65%-0.96%)=138kg
应加入高碳铬铁296.5kg,低碳名铬铁138kg
34>
某电炉冶炼38CrMoAl钢,已知钢水量为10t,炉中分析铝成份为0.04%,铝要求中限规格为0.95%,铝锭成份为99%,铝回收率按75%计,求铝锭补加量。
铝锭补加量=10×
(0.95%-0.04%)/(99%×
75%)=123kg
铝锭补加量为123kg。
35.>
冶炼42CrMo钢,炉中分析Mo=0.16%,钢水量20t,求需加入多少Mo-Fe,使[Mo]=0.20%?
(Mo-Fe含Mo为60%)
需加入Mo-Fe=(0.20%-0.16%)×
1000/60%×
100%=13.33kg
需加入Mo-Fe为13.33kg。
36>
冶炼20#钢,炉中C=0.14%,Mn=0.35%,成品C按0.19%、Mn0.55%控制,已知高Mn含[C]=7.0%,含Mn65%,生铁含[C]=4.0%,钢水量25t,计算高Mn和生铁加入量(回收率按100%计算)。
高锰加入量=(0.55%-0.35%)×
25×
100%)=76.9kg
高锰带入碳=76.9×
7%/(25×
1000)=0.022
生铁加入量=(0.19%-0.14%-0.022%)×
1000/4.0%=175kg
高锰加入量为76.9kg,生铁加入量为175kg。
37>
返吹法冶炼了CrB钢,已知装料量为50t,炉料的综合收得率为96%,炉中分析铬的含量为8%,铬的控制规格成份为13%,铬铁中铬的成份为65%,铬的收得率为95%,求铬铁补加量。
铬铁补加量=50×
96%×
(13%-8%)/[(65%-13%)×
95%]=6801.62kg
铬铁补加量为6801.62kg。
38>
钢液量30t,需渣量占钢液量的3%,渣料配比为石灰:
萤石=4:
1,计算石灰、萤石的加入量?
石灰加入量=30×
3%/(4+1)×
4=720kg
萤石加入量=30×
1=180kg
39>
冶炼45钢,炉料含Si为0.45%,熔化渣控制碱度R=1.8,石灰含CaO=85%,计算每吨钢应垫底石灰量为多少?
[提示:
硅在熔化期有90%氧化成为SiO2进入炉渣,其反应式为:
(Si)+2(FeO)=(SiO2)+2(Fe);
Si原子量为28,SiO2分子量为60]
据(Si)+2(FeO)=(SiO2)+2(Fe)
281000×
0.45%×
90%按比例关系
则SiO2量=(1000×
90%×
60)/20(R)碱度
=[(CaO%)×
85%]/(SiO2%)量
(CaO)垫加石灰量=[(SiO2)量×
R]/85%=(8.7×
1.0)/85%=18.4(kg)
每吨钢应垫底石灰量为18.4kg。
60渣中SiO2量
40.>
某电炉炼钢30CrMnSi,钢水量为12000kg,炉前还原分析结果:
Cr为0.755%,Mn为0.80%,Si为0.20%。
用65%铬铁、65%锰铁、75%硅铁;
试配至成品成份:
Cr为0.95%,Mn为0.95%,Si为1.05%。
硅回收率按95%,Cr、Mn回收率按100%计。
求需加铬铁、锰铁、硅铁各多少?
Fe-Cr=[12000×
(0.95%-0.75%)]/(65%×
100%)≈37(kg)
Fe-Mn=[12000×
(0.95%-0.80%)]/(65%×
100%)≈28(kg)Fe-Si
=[1
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