整合版电炉炼钢计算部分.docx
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整合版电炉炼钢计算部分
电炉炼钢部分
1.>某电炉生产了实物量loot含锰65.8%高碳锰铁,共用去含锰40%,富锰渣52t,含锰34%的锰矿180t,问锰回收率是多少?
解:
锰回收率%=100X65.8%/(52X40%+180X34%)=80.24%
答:
锰回收率为80.24%。
2.>已知:
冶炼40Cr钢,钢水量100t,LF炉炉前光谱分析结果:
C0.40%、Si0.27%、Cr0.75%、Mn0.50%,使用65%中碳锰铁、65%中碳铬铁辅加合金(Cr、Mn回收率按95%计算)至成份规格中限。
求:
Cr、Mn补加合金量?
解:
Mn控制中限为0.65%,Cr控制中限为0.95%,
中碳锰铁=100X1000X(0.65%—0.50%)/65%X95%=243kg
中碳铬铁=100X1000X(0.95%—0.75%)/65%X95%=324kg
答:
Mn辅加合金243kg,Cr辅加合金324kg。
3.>某炉用氧化法冶炼Cr12,出钢量17500kg,配入高铬3700kg,设定化铬过程Cr、
Si烧损180kg,碳吹损20kg,要求成品碳控制在2.1%,计算氧末碳的控制量。
(高铬含C8.0%,假定还原期不增碳)
解:
高Cr增C:
(3700-180)X8%/17500=1.61%
碳吹损去碳:
20/17500X100%=0.11%
氧末碳:
2.1%—1.61%—0.11%=0.38%
答:
氧末碳的控制量为0.38%。
4.>冶炼1Cr13电风,已知钢水量为18t:
熔炼成份控制[Cr]=13%:
炉内残余Cr为3%;铬铁含Cr为65%.回收率为96%.计算Fe-Cr加入量。
(保留整数位)
解:
Fe—Mn=[18X1000X(13%—3%)]/(65%X96%—13%)=3644kg
答:
Fe—Mn加入量为3644kg。
5.>某钢厂在炼钢时采用铁水热装,将含C量0.90%的炉料的温度从20C升高到
300°C,如果该钢的熔点为1480C,钢的比热为0.167大卡/kg°C,熔解热为65大卡/kgC,试问此条件下钢的理论电耗是多少?
(1KWh相当于860大卡)
解:
此条件下钢的理论电耗是
[1000X(1480-300)X0.167+1000X65]/860=304.72KWh/t
答:
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%)
Cr
Ni
Mn
Ti
成品要求圳
17.5
9
1.5
a5
还原分椚
16.5
8.7
1.2)
台金成分鳴
62
99.99
99
30
回收率%:
100
100
100
60
求出钢前补加的合金数量及总出钢量。
解:
(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%x100%=28.23%
Ni的占有:
9%/99.99%X100%=9%
金属MN占有:
1.5%/99%X100%=1.52%
Fe-Ti占有:
0.5%/30%x100%=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:
15000X95%+3750=18000(kg)
2按单元合金计算需加入的铁合金量:
Fe-Cr=18000X(17.5-16.5)/62%=290(kg)
Ni=18000X(9-8.7)%/99.99%=54(kg)金属Mn=18000X(1.5-1.2)%/99%=55(kg)
Fe-Ti=18000X0.5%/(30%X60%)=500(kg)
总计:
290+54+55+500=899(kg)
3补加899kg合金应补加量:
Fe-Cr=899x0.474=426(kg)
Ni=899x0.151=136(kg)
金属Mn=899x0.025=22(kg)
Fe-Ti=899x0.028=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:
(18000X16.5%+716X62)/19508X100%=17.5%
2炉中Ni的成份:
(18000X8.7%+190X99.99%)/19508X100%=9%
3金属Mn的成份:
(18000X1.2%+77X99%)/19508X100%=1.5%
4Ti的成份:
525X30%/19508X60%X100%=0.5%
答:
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-Fe
7.5
65
3000
中碳Mn-Fe
0
70
6000
高碳Cr-Fe
7.5
65
5000
中碳Cr-Fe
0
70
10000
解:
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:
100x1000X(1.1%-0.84%)/65%=400(kg)
加入的高碳Cr-Fe增碳量为:
400x7.5%/(100X1000)=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%x100X100/7.5%=400(kg)
高碳Mn-Fe增Mn量为:
400X65%/(100X1000)=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:
100X1000X0.07%/70%=100(kg)
答:
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%)
解:
[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)=60X0.60%X50%X40000X95%/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=40000X3%[6/(6+1+1)]=9000(kg)
矽石=40000X3%[1/(6+1+1)]=150(kg)
而碱度R是CaO/SiO2②
CaO=900X90%=810(kg)
SiO2=244+150=394(kg)
•••R=810/394=2.05
答:
还原渣的碱度过为2.05。
9.>氧化期使[Cl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20C,则脱碳结束后温度升高多少度?
解:
所需时间t=△[C]/Vc=0.4%/0.04%=10min
升高温度厶T=20CX(0.4/0.1%)=80T
答:
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20C,则脱碳结束后温度升高80C。
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)
解:
钢水量二13X0.67%/(0.25-0.2)%=17420kg
答:
钢水量为17420kg0
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?
解:
需补加量=(0.83-0.78)/0.78X20000=1.282t
答:
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。
解:
钢液的实际重量=20X(0.25-0.16)%/(0.26-0.16)%=18t
答:
钢液的实际重量为18to
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?
解:
高锰加入量=(0.65%-0.45%)X20X1000/(65%X98%)=62.79kg
高锰带入碳二62.79X7%/(20X1000)=0.022%
需加入生铁=20X1000X[(0.44%-0.39%-0.022%)/(4%-0.44%)]=157.30kg答:
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?
解:
需加生铁=30X(1.16%-1.12%)/(4%-1.16%)X1000=42kg答:
增碳生铁加入量为42kg。
15>冶炼45#卒冈;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)解:
硅锰加入量=(0.65%-0.55%)X20X1000/(65%X100%)=30.76kg
硅锰带入硅=30.76X25%/(20X1000)=0.038%
需加入硅铁=20X1000X(0.25%-0.12%-0.038%)/(75%X80%)=30.67kg答:
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%)。
解:
合金收得率二出钢量X(控制成份-残余成份)/(合金成份X合金加入量)X
100%
=40000X(1.3%-0.5%)/(70%X480kg)X100%
=95.2%
答:
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%,P0.009%,要将成份调整为C:
0.15%,Mn:
0.90%,Pv0.015%,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)
解:
高碳Mn=100000X(0.15%-0.10%)/(6.5%X96%)~801kg
增Mn=(801X65%X96%)/100801=0.5%
低碳Mn=[(100000+801)X(0.9%-0.10%-0.5%)]/(82%X96%)〜384kg
P=(801X0.4%X96%+384X0.15%X96%+100000X
0.009%)/(100000+801+384)
=0.0125%<0.015%符合要求
答:
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%。
解:
加Cr-Fe量=[100x1000X(0.95%—0.65%)]/(60%X96%)=520.83kg
加Cr-Fe增C=(520.83X7.0%)/(100X1000)=0.04%
需碳粉量=[100X1000X(0.39%-0.30%-0.40%)]/(95%X100%)=52.63kg答:
还需加52.63kg碳粉。
19.>1000kg废钢从25C加热熔化成1600C的钢水,已知固态钢的比热为
0.698KJ/kgC,钢水的比热为0.837KJ/kgC,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1500C熔化)。
解:
Q=0.698X1000X(1500-25)+0.837X1000X(1600-1500)+271.7X1000
=1384950KJ
答:
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?
解:
硅铁加入量=18400X(0.0025-0.0015)/(0.75X0.98)=25.0kg
答:
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80〜100C,出钢温度应是多少?
CSi
Mn
P
S
元素成份%
0.45
0.25
0.65
0.02
0.02
含1%熔点降低值
65
8
5
30
25
纯铁熔点
1538C
解:
出钢温度=1538-(0.45X65+0.25X8+0.02X30+0.02X25+0.65x5)+80=1582C
答:
出钢温度为应是1582C
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〜
120C,
出钢温度多少?
C
Si
Mn
P
S
Cr
元素成份%
0.40
0.25
0.65
0.02
0.02
0.95
含1%熔点降低值
65
8
5
30
25
1.5
纯铁熔点1538°C
解:
出钢温度=1538-(0.40x65+0.25x8+0.65x5+0.02x30+0.02x25+0.95x1.5+100=16040
23>某炉冶炼16Mn。
出钢量10000kg。
氧末钢水硫0.06%,Ls=20,要求出钢硫控希9为0.03%,求渣量?
(不计还原期合金加入重量)
解:
设渣量为Wkg,10000X(0.06%—0.03%)=0.03%LSW,
W=10000X(0.06%—0.03%)/(0.03%X20)=500kg
答:
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)
解:
反应式:
2WO3+3Si=2W+3SiO22FeO+Si=2Fe+SiO
[84X65/(464X2)+28X13/(144X2)]/0.75
=[(5460/928+364/288)]/0.75=(5.88+1.26)/0.75
=7.14/0.75=9.52kg
答:
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?
解:
合格率二[合格产品(基准吨)-废品(基准吨)]/合格产品(基准吨)X100%
=(1230-2.05)/1230X100%=99.83%
答:
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%)
解:
铬铁加入量Q为
Q=43000X95%X[(1.55%-0.80%)/(63%X95%)]=511.90kg~512kg
答:
铬铁加入量是512kg。
27>在冶炼45钢时;熔池温度为1600C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[0]及渣中的(FeO洛为多少?
解:
•••Fe,O的原子量分别为56和16
•••(FeO)的分子量为72又•••[O]平+[(FeO)平X16/72]X(3/100)=0.025%
而(FeO)平/0平=200,(FeO)¥=200[O]平
将②式代入①式得:
[O]平+[200[O]平X16/72]X3%=0.025%解③式得[O]平=0.011%将[O]平值代入②式得(FeO)平=2.2%
答:
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。
解:
钢水量二18780X(1-4%)=18029kg
Fe-Cr补加量=(13%-8%)X18029/[(95%-13%)X65%]=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?
解:
含。
量=32.5X0.5/(32.5+10.5)=0.38%
30>冶炼38CrMoAI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?
解:
铁合金补加量=20000X(0.95-0.05)%/(98%X75%)=245kg
31>冶炼1Cr13钢水量为105001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?
解:
Fe-Cr加入量=[10.5X1000(13-0.6)%]/[(63%-13%)X97%]=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。
解:
铁合金加入量=(控制成份-炉中成份)X钢水/(回收率X铁合金元素成份)铬铁的加入量=(0.80%-0.66%)X98000/(99%X65%)=213kg
答:
铬铁的加入量为213kg。
33>冶炼40Cr卒冈;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%)
解:
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%)x98000/(7%-0.39%)=296.5kg
高碳铬铁加入后钢中的铬量铬量二(0.66%X98000+296.5X
70%)/(98000+296.5)=0.87%
低碳铬铁的加入量=(0.96%-0.87%)X98296.5/(65%-0.96%)=138kg
答:
应加入高碳铬铁296.5kg,低碳名铬铁138kg
34>某电炉冶炼38CrMoAI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。
解:
铝锭补加量=10X1000X(0.95%-0.04%)/(99%X75%)=123kg
答:
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%)
解:
需加入Mo-Fe=(0.20%-0.16%)X20X1000/60%X100%=13.33kg
答:
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)。
解:
高锰加入量=(0.55%-0.35%)X25X1000/(65%X100%)=76.9kg
高锰带入碳=76.9X7%/(25X1000)=0.022
生铁加入量=(0.19%-0.14%-0.022%)X25X1000/4.0%=175kg
答:
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。
解:
铬铁补加量=50X1000X96%X(13%-8%)/[(65%-13%)X95%]=6801.6
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