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文檔簡介
1、.煉鋼部分各種計(jì)算公式匯總1、轉(zhuǎn)爐裝入量鋼坯 ( 錠) 單重×鋼坯 ( 錠) 支數(shù) +澆注必要損失22 / 22裝入量 =鋼水收得率 (%)- 合金用量×合金收得率(%)2、氧氣流量v q=t33q-氧氣流量(標(biāo)態(tài)) , m 或mminh3v-1 爐鋼的氧氣耗量(標(biāo)態(tài)), m;t-1爐鋼吹煉時(shí)間,min 或 h 3、供氧強(qiáng)度q i= t3i- 供氧強(qiáng)度(標(biāo)態(tài)) ,m;t · min3mq-氧氣流量(標(biāo)態(tài)) , min ;t- 出鋼量, t注:氧氣理論計(jì)算值僅為總耗氧量的75% 85%。氧槍音速計(jì)算1/2=( grt)m/s當(dāng)?shù)貤l件下的音速,m/s ;氣體的熱容比,
2、對(duì)于空氣和氧氣,=1.4 ;g重力加速2度, 9.81m/s馬赫數(shù)計(jì)算m= / ; r氣體常數(shù),26.49m/ 。m馬赫數(shù);氣體流速,m/s;音速,m/s。沖擊深度計(jì)算h 沖 =k0.5p00.40.6· d0 金(1+h槍/d c· b)2h 沖 沖擊深度, m; p0氧氣的滯止壓力(絕對(duì)), / ; d0噴管出口直徑,m; h 槍槍3位, m; 金金屬的密度,/m ;dc 候口直徑, m; b常數(shù),對(duì)低粘度液體取作40;k考慮到轉(zhuǎn)爐實(shí)際吹煉特點(diǎn)的系數(shù),等于40。在淹沒吹煉的情況下,h=0,沖擊深度達(dá)到最大值,即=p0h max0.5· d00.40.6金有效沖
3、擊面積計(jì)算4h2r=2.41 × 10 ( )maxr有效沖擊半徑,m; max液面氧射流中心流速,m/s ;d出p0max=出h · 0.404出 氧射流在出口處的流速,m/s。金屬氧接觸面積計(jì)算在淹沒吹煉時(shí), 射流中的金屬液滴重是氧氣重量的3 倍,吹入 1m3氧氣的液滴總表面積(金屬- 氧氣的接觸面積) :3g金s =r 平均 · 金3g 金1 標(biāo)米氧氣中的金屬液滴重量=3× 1.43 ;r 平均 液滴的平均半徑,m; 金金屬33液的密度, 7× 10 /m 。金屬熔渣接觸面積計(jì)算3v渣s 渣=r 渣3v 渣乳化渣的總體積,m; r 渣渣滴
4、半徑,m。氧氣高度計(jì)算h=bpdeh氧槍噴頭端面距熔池液面的高度,;b系數(shù), 隨噴孔數(shù)而變化,四孔噴頭b=4560; p供氧壓力,mpa;de噴頭出口直徑,。4、石灰的加入量(/t ) 當(dāng)鐵水 p0.30%時(shí),石灰加入量(/t )=2.14si× r× 1000 (cao, 石灰) -r× (sio2, 石灰 )r× (sio2, 礦)每千克礦石補(bǔ)加石灰量()= (cao,石灰 ) -r× (sio2, 石灰)當(dāng)鐵水 p0.30%時(shí),( 2.14si+2.29p)× r×1000石灰加入量()=石灰加入量(/t ) (cao
5、,石灰 ) -r× (sio2, 石灰 )( 2.14si+× 2.29p)× r× 1000= (cao, 石灰) -r× (sio2, 石灰 )- 脫磷率,單渣法取90%,雙渣法為90% 95%;2.2(%si+%p)石灰加入量(/t )= (cao, 有效) -r× (sio2, 石灰 )當(dāng)生成 3cao· p2o5 時(shí), cao-1.18 p2o5×r× 1000石灰加入量()= (cao, 石灰 ) -r× (sio2, 石灰 )當(dāng)生成 4cao· p2o5 時(shí),石灰加入量(
6、)= cao sio+0.634 p2o54cao·p2o5 和 3cao·p2o5 在煉鋼高溫下都是穩(wěn)定的化合物,生產(chǎn)時(shí)放出大量的熱,3cao·p2o5比 4cao·p2o5 生成時(shí)放出的熱量多。只有當(dāng)渣中p2o5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)( p2o5) 3%時(shí)才有可能形成 3cao· p2o5。實(shí)際生產(chǎn)中p2o5 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不會(huì)超過1%。噸鋼石灰的加入量()2.14 ( si ,鐵水 ×鐵水量 + si ,廢鋼 ×廢鋼量 + si ,生鐵塊 ×生鐵塊量)×r× 1000=( (cao, 石灰) -r&
7、#215; (sio2, 石灰 )鐵水帶渣帶入的sio2 應(yīng)考慮鐵水渣中cao相當(dāng)?shù)?sio2 量 cao (sio2 有效,鐵水渣 ) = (sio2 ,鐵水渣 ) -r則輔原料與鐵水帶渣所需石灰用量()r× ( sio2, 礦×礦石量 + sio2, 螢石×螢石量 + sio2有效,鐵水渣 ×鐵水帶渣量 )= (cao,石灰) -r× (sio2, 石灰 )5、渣量計(jì)算渣量可以用元素平衡法計(jì)算。mn 和 p 兩元素,從渣料和爐襯中的來源很少,其數(shù)量可以忽略不計(jì)。因而可以用mn或 p 的平衡來計(jì)算渣量。用 mn平衡計(jì)算渣量設(shè)渣量為x,55終渣
8、中氧化錳的含量已知為a%;,則渣中錳含量= a%×55+16=b%;錳來源量 =鐵水帶錳量 +廢鋼帶錳量=鐵水裝入量×鐵水中錳含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中錳含量%錳支出量 =鋼水帶錳量 +爐渣帶錳量=出鋼鋼水量×終點(diǎn)殘錳量%+爐渣渣量×爐渣中錳含量%根據(jù)質(zhì)量守恒定律,錳來源量=錳支出量鐵水裝入量×鐵水中錳含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中錳含量%=出鋼鋼水量×終點(diǎn)殘錳量%+爐渣渣量×爐渣中錳含量%用 p 平衡計(jì)算渣量設(shè)渣量為y62終渣中氧化錳的含量已知為a%;,則渣中錳含量= a%×62+80=b%;p
9、來源量 =鐵水帶 p 量+廢鋼帶 p 量=鐵水裝入量×鐵水中p 含量 %+廢鋼裝入量×廢鋼中p 含量% p 支出量 =鋼水帶 p 量+爐渣帶 p 量=出鋼鋼水量×終點(diǎn)鋼水中p 量%+爐渣渣量×爐渣中p 含量%根據(jù)質(zhì)量守恒定律,p 來源量 =p支出量鐵水裝入量×鐵水中p 含量 %+廢鋼裝入量×廢鋼中p含量 %=出鋼鋼水量×終點(diǎn)鋼水中p量 %+爐渣渣量×爐渣中p 含量 % 6、白云石加入量計(jì)算白云石加入量石灰?guī)氲膍go的量 =石灰加入量×石灰中mgo含量 %=a()1t 裝入量爐襯熔損帶出的mgo的量 =1
10、000×熔損的含量%×爐襯中mgo的含量 %=b()1t 裝入量終渣mgo的量 =1000×渣量占金屬裝入量的量%×終渣成分中mgo含量 %=c() 白云石的加入量=( 終渣要求 mgo的量 c-石灰?guī)氲膍go的量 a- 爐襯熔損帶出的mgo的量 b)/ 白云石中mgo的含量 % =d() 白云石需補(bǔ)加石灰用量r× sio2×白云石加入量d補(bǔ)加石灰量 = (cao,石灰) -r× (sio2, 石灰 )= f ()白云石相當(dāng)?shù)氖伊堪自剖募尤肓縟×白云石中 mgo的含量 %白云石相當(dāng)?shù)氖伊? (cao,石灰
11、) -r× (sio2, 石灰 )=e()石灰的加入總量=石灰加入量 - 補(bǔ)加石灰量 - 白云石相當(dāng)?shù)氖伊?g() 1 爐鋼渣量總量簡單計(jì)算爐渣總量 / 爐=石灰加入量 +白云石×( 1- 白云石中燒堿含量%) +礦石加入量×(1- 礦石中全鐵含量 %) +裝入量×入爐金屬料硅含量%× 1000× 60÷ 28入爐金屬料硅含量=裝入量×鐵水所占比例×鐵水硅含量%+裝入量×生鐵塊所占比例×生鐵塊硅含量 %+裝入量×廢鋼所占比例×廢鋼硅含量%煉鋼溫度下分配系數(shù)常以渣中
12、氧化物含量和元素的比值表示 (m) lm= m= (mxoy) m渣中氧化物含量換算的系數(shù) (mxoy)mnosio2cr2o3wo3p2 o5feo4cao· p2o5 mmnsi2crw2pfe2p0.77460.460.6840.7930.4370.2220.16937根據(jù)脫磷效果確定硅、渣量計(jì)算(p)轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷能力較強(qiáng),去磷量可達(dá)90%以上,在feo%=14時(shí)%,脫磷指數(shù)為lp=p(p)爐渣堿度下脫磷指數(shù)lp=p的最大值爐渣堿度2.42.83.54.0lp120210440480實(shí)際脫磷指數(shù)只能達(dá)到最大值的50% 80%之間。 渣=(p 鐵水-p鋼水)× 1000
13、/p 鋼水 l 實(shí)(p鐵水-p鋼水) ×1000 渣=p鋼水l實(shí)=al 實(shí)=0.436l p+0.3717以 100 爐料為例,磷的平衡關(guān)系為: 爐料中磷量 =鋼中磷量 +渣中磷量100p %料=q鋼 p %料+q渣 ( p) %( p) %=0.437 ( p2o5) %,( p2o5)%=lp p %100p %料=q鋼 p %料+0.437q 渣 lpp %p %= 100 p %料/ (q鋼+0.437q 渣 lp)p %料爐料中磷的質(zhì)量百分?jǐn)?shù);q鋼鋼水重量,; q渣爐渣重量,。煉鋼鐵水的最正確硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)渣量既要保證脫磷效果,又要考慮成本。煉鋼堿度一般取3.5 ,爐渣中 ca
14、o和 sio2 占總渣量的 50%60%左右。假定cao+ sio2 為渣量的55%,渣中 cao含量為b%,渣中 sio2 含量為 c%則石灰的加入量(/t ) =渣量×渣中cao含量 %/石灰有效氧化鈣a× b%=鐵水硅含量計(jì)算 (cao,石灰 ) -r× (sio2, 石灰 )渣中 sio2 的量( /t )=渣量×渣中sio2 含量 %=a× c%=d每噸鐵水的si 含量 (si)=渣中 sio2 的量/1000 ×28/60 × 100%=e%渣中 sio2的量× 28× 100%=60
15、5; 1000d× 28× 100%=1000× 60鐵水中的 (si)與 (p) 的關(guān)系為:si%=(p%鐵水 -p%出鋼 ) × 1000× 100%×渣中 sio2 含量 %× 28×100%) / ( l 實(shí)× p%出鋼× 60× 1000)(p%鐵水 -p%出鋼 ) × 1000× 100%×渣中 sio2含量 %× 28×100%si%=l 實(shí)=0.436l p+0.3717還原性脫磷方案:l實(shí)× p%出鋼
16、15;60× 1000硅鈣合金脫磷,要求用一定壓力的氬氣作為載流氣體,將 casi 合金粉噴入鋼液之中;電石脫磷,要求鋼液溫度為 1575 1680、鋼中碳的活度在 0.02 0.30 之間,脫磷率 p 可達(dá) 50%以上; cac2 caf2 合成渣脫磷,鋼水溫度在 1575 1680, cac2caf2 渣系中 caf2 的配比控制在 10%25%為好。溫度為 1570 1680, ( cao) 24%時(shí)脫磷計(jì)算 (p)% 22350lg p%=t-16+2.5lg (feo)%+0.08 ( cao)%當(dāng)硫在渣、鋼間的分配系數(shù)ls 一定時(shí),鋼液硫含量取決于爐料硫含量和渣量的計(jì)算
17、(s)%=s% + (s)%·q ls= (s)%/s%則 s%= (s)%/ (1+ls·q) (s)%爐料帶入熔池的總硫量, %;s%鋼液中硫的質(zhì)量百分?jǐn)?shù); (s)%爐渣中硫的質(zhì)量百分?jǐn)?shù); q渣量, %.7、轉(zhuǎn)爐熱效率計(jì)算有效熱× 100%總熱效率 =總熱量8、出鋼溫度的計(jì)算出鋼溫度 =凝固溫度( t 凝)+過熱度() +出鋼過程溫降(t 1) +出鋼完畢至精煉開始之前的溫降( t 2)+鋼水精煉過程的溫降(t 3) +鋼水精煉完畢至開澆之前的溫降(t 4)+鋼水從鋼包至中間包的溫降(t 5)常用的凝固溫度計(jì)算公式tn=1536-(78 c+7.6 si+4.
18、9 mn+34 p+30 s+5.0 cu+3.1ni+2.0 mo+2.0 v+1.3cr+18 ti+3.6 al+ 80 b+ 80 o+90 n+1300 h )過熱度 - 與鋼種、坯型有關(guān),方坯一般取20-30 ,板坯一般取15-25 9、冷卻劑的冷卻效應(yīng)計(jì)算q冷 =q物 +q化1 礦石的冷卻效應(yīng)q礦( kj/) =1×(礦石熱熔×(前期熔池溫度- 常溫) +礦石熔化潛熱 +礦石中 fe2o3 含量× 112/160 ×還原鐵吸收熱量+礦石中 feo含量× 56/72 ×還原鐵吸收熱量)q礦 ( kj/ =1×c
19、礦× t+ 礦 +1× ( (e 2o3) 礦× 112/160 × 6456+ (feo) 礦× 56/72 × 4247)q 礦=1×( 1.016 ×( 1350-25 )+209+礦石中 fe2o3 含量× 112/160 × 6459+礦石中feo含量× 112/160 × 4249)1 廢鋼的冷卻效應(yīng)q廢( kj/ )=1×(廢鋼固態(tài)熱熔×(廢鋼熔化溫度- 常溫) +廢鋼熔化潛熱+液態(tài)熱熔× (出鋼溫度 - 廢鋼熔化溫度) )q廢 (
20、 kj/ ) =1× ( c 固× (t熔 25) ) 廢 c液(t出 t 熔)q廢 =1×( 0.699 ×( 1500-25 ) +272+0.837 ×(出鋼溫度 -1500 )冷卻劑用量確定如果選擇礦石為裝入量的a%,則需要設(shè)廢鋼用量,設(shè)廢鋼用量 q余 =a%(100+ ) × q礦× q廢溫度降低計(jì)算t 降 =冷卻效應(yīng)(鋼水量×液態(tài)熱熔)+(爐渣×爐渣熱熔)冷卻效應(yīng)t 降 =(鋼水量× 0.837 )+(爐渣× 1.247 )假定設(shè)定廢鋼的冷卻效應(yīng)為1,則常用冷卻劑的冷卻效應(yīng)
21、換算值換算冷卻劑重廢鋼輕薄廢鋼壓塊鑄鐵件生鐵塊金屬球團(tuán)燒結(jié)礦鐵塊石氧化鐵皮冷卻效應(yīng)值1.01.11.60.60.71.53.03.0-3.63.0冷卻劑冷卻效應(yīng)值石灰石2.2生白云石2.2石灰1.0無煙煤-2.9焦炭-3.2硅鐵-5.0菱鎂礦2.2螢石1.0og泥燒結(jié)礦2.8加入 1%冷卻劑時(shí)降溫的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加入 1%冷卻劑廢鋼礦石鐵皮石灰白云石石灰石降溫效果 / 8 1230 4034 4414 2020 2428 38氧化 1 元素的放熱量與氧化1%元素使熔池升溫度數(shù)120014001600c+o 2=co 2244/33022240/32480236/31935c+1/2o2=co84/1
22、128683/1116182/11035fe+1/2o2=(feo)31/406730/401329/3963mn+1/2o 2=(mno)47/633347/632047/6312si+ o2+2(cao)=(2cao · sio2)152/20649142/19270132/178072p+5/2o2+2(cao)=4 cao · p2o5190/25707187/24495144/19762注:表中分母上的數(shù)據(jù)為氧化1 某元素的放熱量(kj),分子上的數(shù)據(jù)為氧化1%該元素使熔池升溫的度數(shù)() 。熔池升溫度數(shù)計(jì)算q=( m· c)· tt= q/(
23、m· c)元素氧化反應(yīng)氧氣吹煉t 熔池升溫度數(shù),;q 1 元素氧化后放出的熱量,kj ;m受熱物體(金屬、爐渣、爐襯)的量,;c受熱物體(金屬、爐渣、爐襯)的比熱容,kj/ (·)c 金屬 =1.05 kj/(·)、c 爐渣 =1.235 kj/(·)、c 爐襯 =1.235 kj/(·)。10、合金元素吸收的計(jì)算合金元素進(jìn)入鋼中質(zhì)量×100%吸收率 =合金元素加入總量合金加入量計(jì)算合金加入量(/t )=鋼種規(guī)格中限%-終點(diǎn)殘余成分%×1000鐵合金合金元素含量%×合金元素吸收率%鋼種規(guī)格上限%+鋼種規(guī)格下限%鋼種
24、規(guī)格中限 %=2合金加入量×合金中元素的含量%×合金元素的吸收率%× 100%合金中元素增加量%=增碳劑加入量()=增碳量 %× 10001000增碳劑碳含量%×碳的吸收率%合金元素吸收率核算公式%( 鋼種成品實(shí)際成分%-終點(diǎn)殘余成分 %)× 1000%=合金元素含量 %×合金加入量 ( /t)鐵合金中的氫含量圍名稱硅鐵( 45%)高碳錳鐵低碳錳鐵低碳鉻鐵硅錳合金電解鎳-6氫含量( 9.7 17.4 )× 10( 7.5 17.0 )×10-68.1 ×10-6( 4.3 6.0 )×
25、10-614.2 ×10-60.2 ×10-6鐵合金中的氮含量圍名稱硅鐵( 75%)高碳錳鐵鈦鐵高碳鉻鐵硅錳合金氮錳合金氮鉻合金n0.0030.0020.0220.0390.0252.887.671600時(shí)錳、碳、硅、鋁的脫氧能力脫氧元素(含量為 1%)mncsial鋼液中平衡時(shí)o0.100.020.0170.00171600時(shí)鋼中氧和鋁的平衡含量 al0.10.050.010.0050.0020.001o0.00030.00040.00130.0020.00370.0059用熱力學(xué)函數(shù)作為判斷冶金反應(yīng)方向與計(jì)算g= g +-19.149t · lgqg =-19
26、.149t · lgkg某一狀態(tài)q時(shí)的吉布斯自由能變化,j/mol ; g 由標(biāo)準(zhǔn)態(tài)到平衡狀態(tài)時(shí)的吉布斯自由能變化j/mol ;q反應(yīng)在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下活度的比值; k反應(yīng)的平衡常數(shù),用活度表示。 鋁脫氧平衡關(guān)系一般情況下,在1600時(shí),當(dāng)原始狀態(tài)q=1,則反應(yīng)2al+3o=al2o3 達(dá)到平衡時(shí):1al ·ok= 2313.24;當(dāng)原始狀態(tài)q 1,則=10g=19.149t· lg(q/k)2al1%+3o 1%=al 2o3 純 g=-1206220+390.39t21( 475020/19.149 × 1873)13.24在 1600時(shí), g=-475
27、020j/mol , k=al ·3o=10=10例如: 一鋼液 o=0.02% ,現(xiàn)向鋼中加al 后, al=0.08%。在 1600反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí), 鋼中的 o 平 、 al平各為多少,認(rèn)為濃度很小時(shí),可用濃度代替活度)?解: g =19.149t ·lg(q/k)13210) 0.02 ( · ) 0.08 (=19.149× 1873× lg ?=35866× lg(10 6.71 /10 13.24 )=234205j/mol13.24?反應(yīng)生成al 2o3,其消耗的 o %和 al%的比值為: o %3mo=3×
28、16=0.88889 al% 2mal232×272313.243又 al 平·o 平=( al - al%)·( o -o %)=102( 0.08- al%)·( 0.02-0.88889 al%)=1013.24 al%=0.02222 , al 平=0.08-0.02222=0.05778, al平=0.05788% o %=0.019754 , o 平=0.02-0.019754=0.000246, o 平=0.000246%鈦脫氧平衡關(guān)系ti1%+2o1%=tio g=-661920+227.98t2 純1k=2=10 g /19.149t
29、ti ·o2-7當(dāng)元素含量很低時(shí),可用濃度代替活度計(jì)算,在1600時(shí):ti%· o%=10-6.5497=2.82 × 10鋼液用鈦脫氧時(shí),氧量必須滿足以下等式關(guān)系: o %原= o %平+mtio2· (32/80)= o %平+0.4mtio2鈦量滿足以下等式關(guān)系:mti =ti%平+mtio2· (48/80)= ti%平+0.6mtio2將上式合并得(mti -0.6m tio2) · ( o %原-0.4m tio2) =10mti 100 鋼液中ti 的加入量,;2-6.549t=2.82 ×10-7mtio2
30、100 鋼液中tio 2 的生成數(shù)量,;o %原鋼液原始的氧含量; o %平鋼液平衡時(shí)的氧含量;ti%平鋼液平衡時(shí)的氧含量。轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的氧含量計(jì)算0.00202o c= 1+0.85 c堿性電弧的氧含量計(jì)算0.00216o 終 =c+0.0084,%熔池鐵液中氧的飽和含量關(guān)系o=0.23 feo鋼中氧化量計(jì)算:o =94.07+36.8862/%c ppm100t 轉(zhuǎn)爐鋼水含氧量計(jì)算o=10.99/%c+1.63t( )-880%mn-2236 ppm150t 轉(zhuǎn)爐鋼水含氧量計(jì)算o =36.63/%c+0.77t( )-1350.57%mn-1387.78 ppm鋼中氧含量計(jì)算(%o) =-0.
31、154%c+0.006(feo)-0.018%mn+12 × 10 t( )+0.0392-7氧的脫碳效率0.933 ×碳氧化量o2=實(shí)際供氧量×100%0.933=22.4/( 2× 12)氧化單位碳量所需的氧量將隨 c/%單位耗氧量( m)%c 的不同而不同,大致如下30.9 1.00.3 0.60.1 0.250.05 0.10 0.050.03 0.060.04 0.060.05 0.07 0.501.25 1.90鋼中碳的溶解碳溶于鐵液是吸熱過程,隨溫度上升溶解度增加,吸收每克碳吸熱1887j。在煉鋼的溫度圍,對(duì)于fe c 二元系和fec多元系
32、,在不同溫度下碳的飽和溶解度計(jì)算式:fe c二元系:c %飽=1.3+0.00257tfe c多元系:c %飽=1.3+0.00257t+0.17 ti%+0.135 v %+0.12 nb %+0.065 cr %+0.027 mn %+0.015鐵中元素tivnbcrmnmospsialcuni含量 /%13.4192520.435.523.88-3m× 100.011.761.912.062.192.330.052.112.222.342.442.550.102.202.302.412.512.600.502.512.612.722.832.941.002.913.023.16
33、3.273.40mo %-0.4 s %-0.32 p %-0.31 si%- 0.22al%-0.074 cu %-0.053 ni%上式中的標(biāo)準(zhǔn)含量以1%作單位。適宜含量見下表,適宜溫度圍是1150 2000。上式從各元素前的系數(shù)大小可看出變化程度,以此來估計(jì)多種元素的吸碳能力的大小。碳氧濃度積kc =11 c · o= c %· o %=m=/c %· o %不同碳含量和溫度時(shí)的m值 c %15001550溫度/ 160016501700氧氣轉(zhuǎn)爐熔池中的實(shí)際氧含量即 o %實(shí)際高于在該情況下與碳平衡的氧含量o %平衡( m)值 c %· o %實(shí)際
34、 > c %· o %平衡( m)值 o %= o %實(shí)際 - o %平衡 = o %實(shí)際 - ( m/ c %)11、出鋼量計(jì)算裝入量出鋼量 =金屬消耗系數(shù)12、鋼鐵料計(jì)算鋼鐵料消耗( kg/t鋼) =轉(zhuǎn)爐 ( 電爐 ) 合格產(chǎn)出量 (t)鐵水 +生鐵塊 +廢鋼× 1000其中:生鐵包括冷生鐵、高爐鐵水、還原鐵;廢鋼鐵包括各種廢鋼、廢鐵等;a. 輕薄料廢鋼,包括銹蝕的薄鋼板以與相當(dāng)于銹蝕薄板的其他輕薄廢鋼,按實(shí)物量×60%計(jì)算,其加工壓塊按實(shí)物量×60%計(jì)算;b. 渣鋼是指從爐渣中回收的帶渣子的鋼,按實(shí)物×70% 計(jì)算;經(jīng)過砸碎加工(基
35、本上去掉雜質(zhì))的渣鋼,按實(shí)物量×90%計(jì)算;c. 優(yōu)質(zhì)鋼絲(即過去所稱“鋼絲”)、鋼絲繩、普通鋼鋼絲(即過去所稱“鐵絲”)、鐵屑以與鋼錠扒皮車屑和機(jī)械加工的廢鋼屑(加工壓塊在),按實(shí)物量×60%計(jì)算;d. 鋼坯切頭切尾、湯道、中注管鋼、桶底鋼、凍包鋼、重廢鋼等均按實(shí)物計(jì)算;簡單算法鋼鐵料消耗( kg/t鋼) =金屬裝入量(鐵水+廢鋼 +生鐵塊)× 1000/ 合格鋼坯合格鋼坯 = 裝入量× (1- 吹損率 )+ 合金加入量×合金回收率 ×鑄坯收得率鑄坯收得率應(yīng)考慮鋼包殘鋼量、連澆爐數(shù)、中包殘鋼量、鑄坯定尺長度、鑄坯割縫、頭坯量和尾坯量
36、、廢品量(現(xiàn)場+退廢)、切割時(shí)氧化損失、引流損失等影響。鋼鐵料消耗( kg/t鋼) =金屬裝入量(鐵水+廢鋼 +生鐵塊)× 1000/ (裝入量 - 各種損失) 損失:化學(xué)損失、爐渣損失、煙塵損失、噴濺損失等鋼鐵料消耗( kg/t鋼) =金屬裝入量(鐵水+廢鋼 +生鐵塊)× 1000/ (裝入量 - 各工序損失) 各工序損失:原料工序損失: 鐵水帶渣扣減量、鐵水預(yù)處理的比例與其工序鐵水損失、鐵水翻罐和兌入時(shí)潑灑、廢鋼的折算;煉鋼工序損失:化學(xué)燒損、鋼渣中金屬損失、金屬鐵氧化、渣中鋼珠損失、噴濺損失、煙塵金屬料損失、回爐鋼水與新循環(huán)廢鋼損失(回爐鋼水 +自循環(huán)廢鋼)
37、5;吹損率)、按鋼種分類統(tǒng)計(jì);連鑄工序損失:氧化鐵皮損失、切縫損失、切頭、切尾損失、連鑄中間包余鋼、工序鋼包余鋼、漏鋼損失、連鑄坯合格率、軋后退廢。13、爐渣氧化性的表示方法全氧法( feo) = (feo) +1.35 (fe 2o3)全鐵法(常用)( feo) = (feo) +0.9 (fe 2o3)當(dāng) c>0.1% 時(shí),轉(zhuǎn)爐吹煉末期的氧化鐵總量計(jì)算式-62( feo) %=4( cao) %/ ( sio2) %+0.3/ c %+1× 10 t +1.25對(duì)于任何爐種的爐渣,特別是低碳鋼(c 0.05%)的鋼液,氧化鐵含量計(jì)算式( feo) %=12+0.9/ c %
38、在純氧化鐵渣下(feo) =1),金屬中的平衡含氧量即為飽和含氧量,因?yàn)檠踉阡撝械娜芙舛群艿?,可?o 代替 ol0= ( feo) / o =1/ o 飽和 ; lgl 0=lg(1/ o 飽和 )=6320/t-2.734,按此式計(jì)算可得不同溫度時(shí)純鐵渣下飽和含氧量t/ 1550160016501700 o/%0.1900.2310.2780.331金屬中氧含量除與溫度有關(guān)外,還與爐渣的成分有關(guān)。因此, ( feo) 等于金屬液中與渣平衡時(shí)的氧含量和純氧化鐵渣下飽和含氧量 o 飽和之比。( feo) = o / o 飽和研究證明,當(dāng)(feo) 一定,堿度為2 左右時(shí)爐渣的氧化能力最強(qiáng)。14
39、、鋼的密度鋼液密度隨溫度變化計(jì)算=8523-0.8358 ( t+273 ); t 的單位為。成分對(duì)鋼液密度影響的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式0= 1600 -210 c-210 c-60 si-7.5 mn-6 ni-550 cr-43 w-164 al0 1600 鐵碳熔體在1600的密度,/m3;0元素含量適用圍:c<1.7% ,其余元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)均在18%以下。爐渣密度隨溫度變化計(jì)算 渣=0渣 +0.07 ×1400-t14003 渣 爐渣 1400 時(shí)的密度,/m ;3 渣爐渣高于1400 時(shí)的密度,/m 1400時(shí),爐渣的密度與組成的關(guān)系10 =( 0.45 ( sio2) %+
40、0.286 ( cao) %+0.204 ( feo) %+0.35 ( fe2o3 ) %+0.237 渣(mno) %+0.367 ( mgo) %+0.48 ( p2o5) %+0.402 ( al 2o3)%)× 10-333一般液態(tài)堿性渣的密度為3000 /m ,固態(tài)堿性渣的密度為3500 /m ,( feo)>40%的高33氧化性渣的密度為4000 /m ,酸性渣的密度一般為3000 /m 。15、每噸鋼液中元素氧化物的數(shù)量、耗氧量、放熱量和鋼液的升溫關(guān)系式:m 渣 =(2.14 si+ 1.29 mn+ 1.48 cr+ 1.28 fe+ 2.29 p+ 1.47
41、 v+ 1.67 ti+ 1.88 al)× 1000m渣 為 1t 鋼液中元素氧化生產(chǎn)氧化物的數(shù)量,; m 為鋼液中元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化值, 如為 1%則代入 0.01 。mo2=( 1.5295 c+1.143 si+ 0.29 mn+ 0.461 cr+ 0.286 fe+1.29 p+ 0.471 v+ 0.888 al)× 1000mo2 為 1t 鋼液的耗o2 量,;如果單純生成co2 則用 2.66 c ,若生成 co時(shí),則為 1.33 c ;若脫氧產(chǎn)物為15% co2、 85% co,則為 1.5295 c 。q 熱 =(12.225 c+27.813 si+
42、 6.908 mn+ 4.27 cr+ 4.103 fe+ 20.515 p+ 11.388 v+ 28.30 al)× 1000q熱 為 1t 鋼液的放熱量,kj ;其中 12.225 c 適用于生成co的情況。 to2 =( 14.6 c+33.21 si+ 8.25 mn+ 5.1 cr+ 4.9 fe+ 24.5 p+ 13.6 v+ 33.8 al)× 1000( 不計(jì)熱損失 )t o2 1t 鋼液的升溫值,。鋼液熱容為837.36kj/(t· ) 。16、鋼中雜質(zhì)的含量和渣量的計(jì)算100 mm=100+lm· m渣m 100 鋼液中殘存的元素
43、含量,; m 原始狀態(tài)下,100 鋼、渣中元素m的含量,; m渣 100 鋼液的爐渣重量,;( m)lm渣鋼間元素的分配系數(shù),lm= m,它和渣成分有關(guān)。17、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳計(jì)算 c= c 成品規(guī)格下限 - ( 0.03% 0.08%)? =? co+?氧流 ( kw/t)? co氧氣流股直接作用產(chǎn)生的比攪拌功率;?氧流 co氣泡的上浮作用產(chǎn)生的比攪拌功率。吹氬攪拌功率t1h0tg-5? =( 6.18qar)× ln(1+ q1.46 × 10+ (1+) p0t1qar 氬氣流量,m3/min ; q鋼液重量,t ; t1鋼液的溫度,k; tg氣體的溫度,k; p0鋼液面處
44、氣體的壓力,pa;h0氣體噴吹深度,m;貢獻(xiàn)系數(shù)。元素的溶解對(duì)純鐵熔點(diǎn)的計(jì)算 t=1021/mb a 液- a固濺渣護(hù)爐爐渣熔化溫度與爐渣成分經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式t=0.7498 (mgo)% 4.5017( (cao) %/ (sio2) %)-10.5335 (tfe) % 1582()調(diào)渣劑中mgo含量計(jì)算 (mgo)相對(duì)= (mgo)/(1 (cao) r· (sio 2)式中 (mgo)、 (cao)、 (sio 2) 為調(diào)渣劑中含量。調(diào)渣劑與廢鋼的熱當(dāng)量置換比計(jì)算調(diào)渣劑與廢鋼的熱當(dāng)量置換比= hi× 100% (mgo)i · hs hi , hs 分別為i 種
45、調(diào)渣劑和廢鋼的焓,mj/ ; (mgo)i 為 i種調(diào)渣劑中mgo的質(zhì)量分?jǐn)?shù), %.不同調(diào)渣劑的熱焓(h1773k h 298k) 與其對(duì)煉鋼熱平衡的影響調(diào)渣劑種類項(xiàng)目生白云石輕燒白云石菱鎂菱鎂球冶金鎂砂氮?dú)鈴U鋼礦熱焓 /mj/ 3.4071.7623.0262.061.912.2361.38與廢鋼的熱量置 換 比 與廢鋼的熱當(dāng)量置換比適宜的留渣量計(jì)算2.471.282.191.491.381.621.011.383.364.772.211.66公稱噸位200t 以上的大型轉(zhuǎn)爐, 濺渣層厚度取25 30 ;公稱噸位 100t 以下的小型轉(zhuǎn)爐, 濺渣層厚度取15 20 .3qs =kabc2qs
46、 留渣量, t ; k渣層厚度, m; a爐襯襯表面積,m; b爐渣密度, t/m一般取 1.1 1.3 。精煉lf 爐用變壓器功率計(jì)算鋼包爐的變壓器功率取決于加熱速度、能量轉(zhuǎn)換率、鋼水重量(w× c×× c) × ( × ) × 60 p=k1× k2× k3×k4× 860; c系數(shù),w鋼水重量,;c鋼水比熱容,kcal/(· ) ;渣的重量,;c渣的比熱容, kcal/(· ) ;k1功率因數(shù); k2電效率; k3電弧熱效率; k4負(fù)荷率; 加熱速度, /min ;散熱
47、速度,/min ; 860能量轉(zhuǎn)化系數(shù),kcal/kw 。電極極心圓侵蝕指數(shù)計(jì)算2i · v p2rep= rep耐材實(shí)效侵蝕指數(shù);i 電弧電壓; vp弧柱電壓;削尖了的電極側(cè)面到爐壁的間距。 =0.7l ; l爐壁與電極側(cè)面之間距。rh年處理能力計(jì)算公式年生產(chǎn)天數(shù)×24× 60p=h×t× 1× 2× 3, 萬噸 / 年p年處理能力,mt/ 年; h平均出鋼量,t/ 爐;t rh爐鋼水平均處理周期,min; 1轉(zhuǎn)爐、精煉(lf)、rh、連鑄配合率,%; 2 rh處理鋼水合格率,%;×d× d×
48、 h 3 rh作業(yè)率, %. rh鋼水循環(huán)率計(jì)算-3u=3.8 × 100.31.1u0.31× gd0.5u鋼水循環(huán)率,t/min ; du插入管上升管直徑,;dd插入管下降管直徑,;g提升氣體流速, l/min ; h提升氣體在上升管的通入的高度,。真空下吹氬應(yīng)滿足的條件:par pg· h2 /rpar 氬氣泡的壓力;pg真空度;鋼液密度;h氣泡距鋼液面的高度;鋼液的界面力; r 生成 ar 氣泡的半徑。二次氧化時(shí)鋼液進(jìn)氧量與進(jìn)氮量的計(jì)算me o=(r n=(ro2· a· t)/q × 100%ppmmen2· a&
49、#183; t)/q × 100%ppmmemero2, rn2二次氧化時(shí)的吸氧、吸氮的傳質(zhì)通量,/ · s; a澆注時(shí)氣液平均接觸面積,; t 澆注時(shí)氣液的接觸時(shí)間,s; q澆注鋼液重量,。碳鋼吸氧速度關(guān)系式me-3ro2=( 3.1-1.08c)× 10· o2/ · sme-3 c 1600 下計(jì)算的碳的活度值。高合金鋼、高硅鋼吸氧速度關(guān)系式ro2=( 3.3-4.8)× 10· o2/ · s發(fā)熱劑的加入量c 鋼tw鋼=q 發(fā) w發(fā)w發(fā)/w 鋼=c鋼 t/(q 發(fā) )w 發(fā)發(fā)熱劑的加入量,;c 鋼 鋼水比熱容,kj/(t· ) ; q 發(fā)發(fā)熱劑的發(fā)熱值,kj/; t升溫幅度,;發(fā)熱效率。發(fā)熱劑的過剩指數(shù)i= 發(fā)熱劑實(shí)際加入量/ 預(yù)定升溫理論計(jì)算量(即按化學(xué)計(jì)算反應(yīng)的量) 過剩指數(shù)變
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