2018-03-17 鋼鐵冶金

一、 計(jì)算公式算法舉例

計(jì)算中有關(guān)問(wèn)題的說(shuō)明

1、 爐料的收得率

爐料的收得率與爐料的好壞，爐料中能被氧化元素的含量以及冶煉方法等有關(guān)。一般而言，爐料的收處率如下：氧化法為95～96%，不氧化法為96～97%，返回吹氧法為95～97%。爐料的收處率簡(jiǎn)稱(chēng)收得率。計(jì)算鐵合金加入量時(shí)以爐料實(shí)重進(jìn)行計(jì)算。爐料實(shí)重=爐料重×收得率。

2、 鐵合金中合金元素的回收率

煉鋼中使用的鎳、鈷、銅、鉬鎢鐵、鉻鐵、錳鐵、釩鐵、鈮鐵、矽鐵等，作為合金化材料有冶煉操作規(guī)程規(guī)定的時(shí)期加入時(shí)，由于這些鐵合金元素的回收率相當(dāng)高，在計(jì)算中為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)其回收率均可按100%計(jì)算。在回收率低的元素有硼、鈦、鋁。硼鐵中硼的回收率一般為30～50%。鈦鐵中鈦的回收率一般為40～60%。鋁的回收率：當(dāng)冶煉含鋁量為1%左右的鋼種時(shí)，鋁在氧化渣扒出后加入時(shí)一般為50～60%，在還末期扒渣后加入時(shí)一般為65～80%，當(dāng)冶煉含鋁量較高的鋼種時(shí)鋁的回收率有所升高。當(dāng)冶煉含鋁量高達(dá)5%左右的高鋁鋼時(shí)，鋁的回收率可大于95%。即使是對(duì)于硼鐵、鈦鐵和鋁，在計(jì)算時(shí)為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，同樣可以把回收充的因素考慮在所控制的成分之上。如以冶煉38CrMoAIA鋼為例，鋁的規(guī)格范圍為0.70～1.10%，當(dāng)采用扒還元渣后加入的工藝時(shí)，鋁按1.20～1.30%加入，而將鋁的回收率皆當(dāng)作100%。又比如冶煉高矽鋼時(shí)，出鋼前加入矽鐵后不再分析矽的含量，這時(shí)雖將矽鐵中矽的回收率當(dāng)作100%，但控制成分時(shí)應(yīng)將矽量偏上限控制。鐵合金中合金元素的回收率簡(jiǎn)稱(chēng)回收率。收得率與回收率的意義相當(dāng)，但為了使?fàn)t料與鐵合金相區(qū)別故分別名為收得率與回收率。

在實(shí)際冶煉中控制鋼的化學(xué)成分時(shí)，對(duì)于冶煉含鉻、含錳而對(duì)炭量有規(guī)格要求的鋼種時(shí)，為了便于炭量的調(diào)整，在加入鉻鐵錳鐵進(jìn)行合金化時(shí)，不宜一下就把鉻、錳加到要求達(dá)到的成分，而應(yīng)稍低于要求達(dá)到的成分，以便在補(bǔ)加鉻鐵、錳鐵時(shí)，可使用高炭鉻鐵、高炭錳鐵來(lái)補(bǔ)足不足的炭量。

二、鋼中含一種合金元素

1、爐料中不含該元素成分的情況

[公式1]：

鐵合金加入量=爐料重×收得率×應(yīng)達(dá)到的成分/鐵合金成分×回收率-應(yīng)達(dá)到的成分

簡(jiǎn)化公式：

鐵合金加入量=爐料實(shí)重×應(yīng)達(dá)到的成分/鐵合金成分-應(yīng)達(dá)到的成分

例1 用氧化法冶煉Cr17鋼，設(shè)爐料重15000Kg，問(wèn)應(yīng)加入多少鉻鐵才能使鋼中Cr=17.2？鉻鐵含鉻70%。

解：爐料收得率按95%計(jì)算。

爐料實(shí)重=15000×95%=14250㎏

FeCr加入量=14250×17.2%/70%-17.2%=245000/52.8=4650㎏

  故應(yīng)加入鉻鐵4650公斤

2、 爐料中含有該元素成分的情況

[公式2]：

鐵合金加入量=爐料重×收得率（應(yīng)達(dá)到的成分－爐中已有的成分）/鐵合金成分×回收率－應(yīng)達(dá)到的成分

簡(jiǎn)化公式：

鐵合金加入量=爐料實(shí)重（應(yīng)達(dá)到的成分－爐中已有的成分）/鐵合金成分－應(yīng)達(dá)到的成分

例2   用不氧化法冶煉3Cr13鋼，設(shè)爐料重18000㎏，爐中分析：Cr=11%，問(wèn)應(yīng)加入多少鉻鐵才能使鋼中Cr=13%？鉻鐵含鉻70%。

解：爐料收得率按95%計(jì)算。

爐料實(shí)重×95%=17500㎏

FeCr加入量=17500（13%—11%）/70%—13%=17500×2/57=612㎏

故應(yīng)加入鉻鐵612公斤。

例3  用不氧化法冶煉3Cr13鋼，設(shè)爐料重15000㎏，爐中分析：Cr=14.2%，問(wèn)就厙入多少低炭鋼才能使鋼中Cr=13.8%?

解：爐料收得率按97%計(jì)算。

爐料實(shí)重=15000×97%=14500㎏

低炭鋼加入量=14500（13.8%-14.2%）÷0-13.8%

=14500(-0.4)÷(-13.8%)=5800÷13.8=420㎏

或：低炭鋼加入量=14500（14.2%-13.8%）÷13.8%-0

=14500×0.4÷13.8=14500×0.4÷13.8=420㎏

故應(yīng)加入低炭鋼420公斤。

例4 用氧化法T12A鋼，設(shè)爐料重20000㎏，爐中分析：C=1.13%，問(wèn)應(yīng)加入多少生鐵才能使鋼中C=1.16%？生鐵含炭4%。

解：爐料收得率按95%計(jì)算。

爐料實(shí)重=20000×95%=19000㎏

生鐵加入量=19000（1.16%-1.13%）÷4%-1.16%=19000×0.03÷2.84=200㎏

故應(yīng)加入生鐵200公斤

例5  用氧化法冶煉T12A鋼，設(shè)爐料重20000㎏，出爐前C=1.25%，因無(wú)氧氣決定加入純鐵降炭，問(wèn)應(yīng)加入多少純鐵才能使鋼中C=1.22%？純鐵含炭0.03%。

解：爐料收得率按95%計(jì)算

爐料實(shí)重=20000×95%=19000㎏

純鐵加入量=19000（1.22%-1.25%）÷0.03%-1.22%

=19000(-0.03)÷(-1.19)=570÷1.19=480㎏

或：純鐵加入量=19000（1.25%-1.22%）÷1.22%-0.03%

=19000×0.03÷1.19=480㎏

故應(yīng)加入純鐵480公斤。

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