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文档简介

1、炼钢部分各种计算公式汇总1.转炉装入量装入量二钢坯(锭)单重X钢坯(锭)支数+浇注必要损失钢水收得率(%)合金用量X合金收得率(鮒2、氧气流量q-氧气流量(标态),亠或rmin hv-l沪钢的氧气耗量(标态),m;,;tT炉钢吹炼时间,min或h3, 供氧强度I T卜供氧强度(标态),严一;t min3Q-氧气流量(标态),;minT-出钢量,t注:氧气理论计算值仅为总耗氧量的75%85%。氧枪音速计算a =( k gRT)12m/sa当地条件下的音速,m/s; k气体的热容比,对于空气和氧气,k=1.4;直一重力加速 度,9.81m/s2; R气体常数,26. 49m/ k o马赫数计算M=

2、 v / aM马赫数;v气体流速,m/s; a音速,m/s。冲击深度计算h-B)h :。一冲击深度,m; Po筑气的滞止压力(绝对),kg/cm "; do喷管出口直径,m; H枪一枪 位,m; P 5金属的密度,kg/m'; de候口直径,m; B常数,对低粘度液体取作40; K 考虑到转炉实际吹炼特点的系数,等于40。在淹没吹炼的情况下,H=0,冲击深度达到最大值,即.P严d严hz P金有效冲击面积计算22.41X10" ( ) 2V taxR有效冲击半径,m; J”一液面氧射流中心流速,m/s;Po0. 404v岀一氧射流在出口处的流速,m/so金属一氧接触面

3、枳计算在淹没吹炼时,射流中的金属液滴重是氧气重量的3倍,吹入53氧气的液滴总表面积(金 属-氧气的接触面积):匸辛均 p hG念一 1标米*氧气中的金属液滴重量二3X1. 43 kg;匸叶一液滴的平均半径,m; P金一金属 液的密度,7X10:ikg/m金属一熔渣接触面积计算*咫V i乳化渣的总体积,m"; r it渣滴半径,m。 氧气高度计算H=bPDcH氧枪喷头端面距熔池液面的高度,nun; b-系数,随喷孔数而变化,四孔喷头b=4560; P供氧压力,MPa; D°喷头出口直径,nun。4、石灰的加入量(kg/t)当铁水PV030%时,石灰加入量(kg/t)=2. 1

4、4SiXRX10003 h.i., -RX co .:si<i2.*)每千克矿石补加石灰量(炖)=3只乂;驚)3(40石刻A 3 <si02.5>当铁水P>0. 30%时,八、(2. 14Si+2.29P) XRX1000 (kg)-石灰加入量石灰加入量3 (CM.石知一RX 3Si02石知(kg/t) = (2.14Si+nX2.29P)XRX1000n-脱磷率,石灰加入量3 (C涵石刻一R X 3 002石知单渣法取90%,双渣法为90%95%; (kg/t)亠忖込XRX 10003 (CaO宥铁厂K X 302石知当生成 3CaO-PA&t,石灰加入量(k

5、g)二3山°一1 18(0 P20533石 *>-RX 3 02石 2)当生成 4CaO-PAHf,石灰加入量(kg)-3 3<*> sio+0. 6343P2064Ca0PQ和350 PG在炼钢高温下都是稳定的化合物,生产时放出大呈的热,3CaO - P2(h比4CaO -P20s生成时放出的热量多。只有当渣中PQ的质疑分数3 <P206) >3%时才有可能形成3CaOP心。实际生产中PG的质量分数一般不会超过l%o吨钢石灰的加入量(kg)2.14(3创吩X铁水量+ 3aX废钢呈+ 3sih±yX生铁块呈)XRX1000(3心0石知一RX 3

6、 SKI2 石知铁水带渣带入的Si02应考虑铁水渣中50相当的SiO,量(Si02有效,铁水渣一3 (Si02.铁水渔)3 30-R-则辅原料及铁水带渣所需石灰用量(kg)R X ( 3si02." X 矿石量+ 3 Site.萤石X 萤石量+ 3si02*或.氏*渣X 铁水带渣量)3 (CaO.5)-RX W Si02.石灰5, 渣疑计算渣量可以用元素平衡法计算。ln和P两元素,从渣料和炉衬中的来源很少,其数量可以忽 略不计。因而可以用Mn或P的平衡来计算渣疑。用Mn平衡计算渣量设渣量为X,55终渣中氧化猛的含量已知为A%;,则渣中猛含量二A%X賦*二B%;卷来源量二铁水带镭量+废

7、钢带猛量二铁水装入量X铁水中猛含量%+废钢装入量X废钢中镭含量猛支出量二钢水带猛量+炉渣带猛量二出钢钢水量X终点残猛量+炉渣渣量X炉渣中猛含量根据质量守恒定律,猛来源量二猛支出量铁水装入量X铁水中猛含量+废钢装入量X废钢中猛含量加出钢钢水量X终点残猛量+炉 渣渣量X炉渣中猛含量用P平衡计算渣量设渣量为Y终渣中氧化猛的含量已知为A%;,则渣中猛含量二A%X嵌爲=B%;P来源量二铁水带P量+废钢带P量二铁水装入量X铁水中P含量%+废钢装入量X废钢中P含量P支出量二钢水带P量+炉渣带P量二出钢钢水量X终点钢水中P量+炉渣渣量X炉渣中P含量根据质呈守恒定律,P来源量二P支出量铁水装入量X铁水中P含量%

8、+废钢装入量X废钢中P含量加出钢钢水量X终点钢水中P量%+ 炉渣渣疑X炉渣中P含量6, 白云石加入呈计算白云石加入量石灰带入的MgO的量二石灰加入量X石灰中MgO含量炉A (kg)It装入疑炉衬熔损带出的、仗0的量-1000X熔损的含%X炉衬中MrO的含量%=B (kg)It装入量终渣MgO的量二1000X渣量占金属装入量的%X终渣成分中MgO含量二C (kg) 白云石的加入量=(终渣要求跟0的量C-石灰带入的瞼0的量A-炉衬熔损带出的隗0的量B) /白云石中驱0的含量 =D (kg)白云石需补加石灰用量补加石灰量=F (kg)RX 3si他X白云石加入量D3 (GiD石幻一RX 3 002百

9、知白云石相当的石灰量白云石相当的石灰量=E (kg)白云石的加入疑DX白云石中MgO的含量$3 (CnO.石和-R X 3他石知:石灰的加入总量二石灰加入量-补加石灰量-白云石相当的石灰量二G (kg)1炉钢渣量总量筒单计算炉渣总量/炉二石灰加入量+白云石X (1-白云石中烧碱含量$) +矿石加入量X (1-矿石中全 铁含量) +装入"fx入炉金属料硅含t%x 1000X60-28入炉金属料硅含量=装入量X铁水所占比例X铁水硅含量%+装入量X生铁块所占比例X生铁 块硅含量%+装入量X废钢所占比例X废钢硅含量炼钢温度下分配系数常以渣中氧化物含量和元素的比值表示f 3 (M)3 (MxO

10、y)l-TmT =qTmT渣中氧化物含量换算的系数3 (MxOy) <oMMnOMnSi02SiCMs2CrWO3TP2OS2PFeO fT4CaO P2O52Pa0. 77460. 4670. 6840. 7930. 4370. 2220. 1693根据脱磷效果确定硅.渣量计算转炉炼钢脱磷能力较强,去磷量可达90%以上,在Fe0%=14%时,脱磷指数为LP=-y(P)炉渣碱度下脱磷指数Lp二 的最大值炉渣碱度2.42.83.54.01.12(1210440480实际脱磷指数只能达到最大值的50駕80%之间。禺 1 不1词帀设£5:白勺片兑瞬扌旨数123 卢(P-一P畛)X10

11、00/P曲L共L 沪0. 436Lp+0. 3717以100 kg炉料为例,磷的平衡关系为:炉料中磷量二钢中磷量+渣中磷量100 3 P伸二Qft, 3 P%H+Q;t 3 (P)、: 3 (P)讦0.4373 (P2O5)%, 3 (P2O5)讦Lp3 Ph100 3 Ph萨Q 钢 3 Pg+0. 437Q 渣 Lp3 Ph3Ph= 1003 Ph料/ (Q 翎+0. 437Q Jp)3 Ph#炉料中磷的质量百分数;Q斜一钢水重量,kg;Q渣一炉渣重量,kgo炼钢铁水的最佳硅质量分数渣量既要保证脱磷效果,又要考,虑成本。炼钢碱度一般取3. 5,炉渣中50和SiOz占总渣量 的50$60%左右

12、。假定Ca0+ Si02为渣量的55%,渣中CaO含量为B%,渣中SiO?含量为C% 则石灰的加入量(kg/t)二渣量X渣中CaO含量/石灰有效氧化钙A X B$3(C2石尙厂RX 3 «SiO2石知铁水硅含量计算渣中SiO?的量(kg/t)=渣量X渣中Si02含t%=AXC%=D kg每吨铁水的Si含量3 (Si)二渣中Si©的量/1000X28/60X100%=E%渣中SiO,的量X28X100%-60X1000DX28X100%1000X60.铁水中的3 (Si)与3 (P)的关系为:Si%=(P%,*-P%) x 1000X 100%X渣中 Si(h含量%X28X

13、100%)/(L«XP%.RX60X 1000)(P%&水-P%佔)X 1000X 100%X渣中Si(>2含f%X28X 100%Sl%Z:UXP%X 60X1000Lt=0. 436Lp+0. 3717还原性脱确方案:硅钙合金脱磚,要求用一定压力的氫气作为载流气体,将CaSi合金粉喷入钢 液之中;电石脱磷,要求钢液温度为1575168CTC、钢中碳的活度在0. 020. 30 之间,脱磷率HP可达50%以上;CaC CaF2合成渣脱磷,钢水温度在15751680°C, CaCCaF2渣系中CaF的配比控制在10%25%为好。温度为1570168CTC, 3

14、>24%时脱磷计算322350lg -z 一 16+2 51gS co (間)、+0. 083(Cao)%3 p“1当硫在渣、钢间的分配系数Ls 定时,钢液硫含量取决于炉料硫含量和渣量的 计算工 3 (S>% 3 %+ 3 QLs二3丿(0则 3 s)工 3(s)V (1+Ls * Q)工3L炉料带入熔池的总硫量,%; O) s钢液中硫的质量百分数;W (S)炉渣中硫的质量百分数;Q渣量,%.7, 转炉热效率计算二斗-宀有效热xioo%总热效率二总热量8, 岀钢温度的计算出钢温度二凝固温度(TQ +过热度(a ) +出钢过程温降()+出钢完毕至精炼开始之前 的温降(At2)+钢水精

15、炼过程的温降(") +钢水精炼完毕至开浇之前的温降()+钢 水从钢包至中间包的温降(AS)常用的凝固温度计算公式几=1536-(78co C+7. 6w Si+4.9w Din+343 P+303 S+5. Ow Cu+3. 13 Ni+2.0wMo+2. 03 V+l. 3(o Cr+18w Ti+3. 6 w Al+ 80 w B + 80<o0 +90 w N +13003 H) 过热度-与钢种、坯型有关,方坯一般取20-30X:,板坯一般取15-25X:9, 冷却剂的冷却效应计算Q «=Q *+Q 化1 kg矿石的冷却效应Q” (kj/kg) =1X (矿石热

16、熔X (前期熔池温度-常温)+矿石熔化潜热+矿石中FeQj含量X 112/160X还原铁吸收热量+矿石中FeO含量X56/72X还原铁吸收热量)Q? (kj/kg=lXCrX A t+Xv+lX (w (e2()2) XI12/160X6456+w (FeO)rX56/72X4247) Qr=lX (1.016X (1350-25) +209+矿石中 Fed含量X 112/160X6459+矿石中 FeO 含量X 112/160X4249)1 kg废钢的冷却效应Q t (kj/kg) =1X (废钢固态热熔X (废钢熔化温度-常温)+废钢熔化潜热+液态热熔X (出 钢温度-废钢熔化温度)Q&l

17、t; (kj/kg) =1X (CsX(t«-25) +-t jQ«=1X (0. 699X (1500-25) +272+0. 837X (出钢温度-1500)冷却剂用量确定如果选择矿石为装入量的A%,则需要设废钢用量,设废钢用量x kgQ=A%(100+x)XQr+x XQ&温度降低计算冷却效应丁丰"=(钢水量X液态热熔)+ (炉渣X炉渣热熔)冷却效应T心(钢水量X0.837) + (炉渣XI. 247)假定设定废钢的冷却效应为1,则常用冷却剂的冷却效应换算值换算冷却剂重废钢轻薄废钢压块铸铁 件生铁块金属球团烧结 矿铁块石氧化铁皮冷却效应值1.01.

18、11.60.60.71.53.03. 0-3. 63.0冷却剂石灰石生白云石石灰无烟 煤焦炭硅铁菱镁矿萤石OG泥烧结矿冷却效应值2. 22.21.0-2.9-3.2-5.02.21.02.8加入1%冷却剂时降温的经验数据加入1%冷却剂废钢矿石铁皮石灰白云石石灰石降温效果/弋81230 4034 4414 2020 2428 38氧化1 kg元素的放热量及氧化1%元素使熔池升温度数元素氧化反应氧气吹炼1200*1400°C1600 °Cc+(a=co2244/33022240/32480236/31935C+l/202 = C084/1128683/1116182/11035

19、Fe+l/2O2 = (FeO)31/406730/401329/3963Mn+l/2O2 = (MnO)47/633347/632047/6312Si+ 02+2(Ca0) = (2Ca0>Si02)152/20649142/19270132/178072P+5/2O+2(CaO)=4 CaO P205190/25707187/24495144/19762注:表中分母上的数掲为氧化lkg某元素的放热t (KJ),分子上的数据为氧化1%该元素使 熔池升温的度数(乜)。熔池升温度数计算Q二工(m c) AtA t= Q/S (m c)At熔池升温度数,乜;Q-l kg元素氧化后放出的热量,

20、kJ; m受热物体(金属、炉渣、 炉衬)的量,kg; c受热物体(金属、炉渣、炉衬)的比热容,kJ/ (kg七)C 2=1.05 kJ/ (kg °C), c =1.235 kJ/ (kg r). Cht=l235 kJ/ (kg 乜)。10、合金元素吸收的计算吸收率二合金元素进入钢中质量X100%合金元素加入总量合金加入量计算 、口八,、钢种规格中限%-终点残余成分%xiooo合金加入量(kg/t)祺合金合金元素含量泌合金元素吸收飙钢种规格中限炉钢种规格上限炉钢种规格下限2合金中元素增加疑二合金加入量 合金中元素的含量合金元素的吸收率X100%1000增碳剂独入量(炬)二増碳剂碳含

21、碳的吸收率%合金元素吸收率核算公式(钢种成品实际成分炉终点残余成分%) X1000合金元素含量X合金加入量(kg/t)铁合金中的氢含量围名称珪铁(45%)高碳错铁低碳猛铁低碳钙铁硅猛合金电解衆氢含量(9.7-17.4) X106(7.5-17.0) X10 *8. 1X101*(4. 3-6.0) X10b14. 2X10b0.2X10“铁合金中的氮含量围名称硅铁(75%)高碳钮铁钛铁高碳洛铁硅铉合金氮孫合金氮鎔合金3N0. 0030. 0020.0220. 0390. 0252.887. 671600°C时镭、碳.硅、铝的脱氧能力脱氧元素(含量为1%)MnCSiAl钢液中平衡时wo

22、0. 100. 020.0170. 00171600°C时钢中氧和铝的平衡含量3 Al0. 10. 050.010. 0050. 0020. 0013 00. 00030. 00040. 00130. 0020. 00370. 0059用热力学函数作为判断冶金反应方向及计算AG=AGm+-19. 149T WQAG*=-19. 149T lgK G某一状态Q时的吉布斯自由能变化,J/mol;AG“一由标准态到平衡状态时的吉布斯自由能变化J/mol;Q反应在非标准状态下活度的比值;K反应的平衡常数,用活度表示。铝脱氧平衡关系一般情况下,在1600*时,当原始状态Q=l,则反应2A1+3

23、O=A1A达到平衡时:K=-5=101:!zs;当原始状态 QH1,则a ai ° oAG =19. 149T lg(Q/K)2A1k+30i%=A1X4G、-1206220+390. 39T在OP时,AG-475020J/mol, k肓占矿 10加例如:一钢液0 0 =0. 02%,现向钢中加Al后,wAl=0. 08%。在1600°C反应达到平衡时, 钢中的30打、3肌平各为多少,认为浓度很小时,可用浓度代替活度)?解:AG =19. 149T- lg(Q/K)=19. 149X1873Xlg)3)0. 02( 2)0. 08(IXJo=35866 XlgdOVlO13

24、21) =234205J/mol反应生成AhOn,其消耗的30h和3Alh的比值为:3 oh 3Mo3Alh 页3X162X27=0.88889又 a 2山片 a 1。冲=(a 的一 co A1O 2-(a 叶 3 0O 3=10,X24(0. 08- wA1k)(0 02-0. 888893 Alh) =10 -213 Alh二0.02222, a a片二0.08-0.02222二0.05778, 3 Al严0. 05788%3 0h=0. 019754, a 耳二0 02-0.019754=0. 000246. 3 0严0. 000246%钛脱氧平衡关系 Tih+20怜二 Ti(UAG-=

25、-661920+227. 98TK 二一=10AG'/,9li9Ta in a to当元素含量很低时,可用浓度代替活度计算,在1600°C时:3 Tih 3 082X10'7钢液用钛脱氧时,氧量必须满足下列等式关系:3 0%厲=3 o +Mli02 (32/80)= 3 0vf+0 4MliCC钛量满足下列等式关系:M门=3 Ti+Mnoe (48/80) = 3 Tiy+0 6M口位 将上式合并得(M06MtQ (cj 0»#-0.4Mria2)2=105W=2. 82X10Ml100 kg钢液中Ti的加入量,kg;Mi.02100 kg钢液中Ti02的生

26、成数量,kg;3 0統一钢液原始的氧含量;3 0讦一钢液平衡时的氧含量;3 Ti“一钢液平衡时的氧含量。转炉终点的氧含疑计算3 0小0.002023 5+0 853 C碱性电弧的氧含量计算 0. 002160终二-+0. 0084,%熔池铁液中氧的饱和含量关系3 0 =0. 23 a Feo钢中氧化量计算:a 0=94. 07+36. 8862/%C ppmloot转炉钢水含氧量计算0 = 10. 99/%C + l 63T(°C)-880%Mn-2236 ppm150t转炉钢水含氧量计算a O=36. 63/%C+0. 77T(°C)-1350. 57%Mn-1387.

27、78 ppm钢中氧含量计算(%0)二-0. 154%C+0. 006( SFeO)-O. 018%Mn+12X 10_7T(r)+0. 0392氧的脱碳效率0. 933X碳氧化疑11话实际供氧量X100%0. 933=22. 4/ (2X12)氧化单位碳量所需的氧量将随%C的不同而不同,大致如下G)C/%0.9 1.00.3 0.60. 1 0. 250. 05-0. 10<0. 05单位耗氧量(m3)0. 03 0. 060. 04 0. 060. 050. 070. 501.25190钢中碳的溶解碳溶于铁液是吸热过程,随温度上升溶解度増加,吸收每克碳吸热1887Jo在炼钢的温度围,对

28、于FeC二元系和Fe-C-S多元系,在不同温度下碳的饱和溶解度计 算式:FeC二元系:3 C%ft=l. 3+0. 00257tFeC工多元系:3 C、ft=1. 3+0. 00257t+0. 173 Ti%+0. 1353 V、+0 12s Nbh+0 065<o Crh+0 0273 Mnh+0 015 3 Moh-0 43 Sh-0. 323 P0. 31 3 Sih- 0. 22wAl0. 074 w CulO. 0533 Nih 上式中的标准含疑以1%作单位。合适含量见下表,合适温度围是1150200(TC。铁中元素TiVNbCr1nMoSPSiAlCuNi含量/%13.419

29、2520.435.523.88上式从各元素前的系数大小可看出变化程度,以此来估计多种元素的吸碳能力的大小。 碳氧浓度积"77士 二帀士而;卄/3ch3°h不同碳含量和温度时的m值3 C、温度/°c15001550160016501700mXlO 10.011.761.912. 062. 192. 330. 052. 112.222. 342. 442. 550. 102. 202.302.412.512. 600. 502.512.612. 722. 832. 941.002. 913. 023. 163. 273. 40氧气转炉熔池中的实际氧含量30、奶高于在该

30、情况下与碳平衡的氧含量30钉命(m)值 即3Ch 30w>3Ch 3 oh卄(m)值 3 0h= 3 Ohs:琴一 3 0、孑街=3 oh炖一 (m/(0 CO11、出钢量计算T装入量出钢童一金属消耗系数12、钢铁料计算柏“4、出*。砧、_ 铁水+生铁块+废钢 亠 璃決杠肩三(kg/ 1钢)-转炉(电炉)合格产出(t) Xl°°°其中:生铁包括冷生铁、髙炉铁水、还原铁;废钢铁包括各种废钢、废铁等;a. 轻薄料废钢,包括锈蚀的薄钢板以及相当于锈蚀薄板的其他轻薄废钢,按实物量X60% 计算,其加工压块按实物量X60%计算;b. 渣钢是指从炉渣中回收的带渣子的钢,

31、按实物X70%计算;经过薙碎加工(基本上去掉 杂质)的渣钢,按实物量X90%计算;c. 优质钢丝(即过去所称“钢丝”)、钢丝绳、普通钢钢丝(即过去所称"铁丝”)、铁屑 以及钢锭扒皮车屑和机械加工的废钢屑(加工压块在),按实物量X60%计算;d. 钢坯切头切尾、汤道、中注管钢、桶底钢、冻包钢、重废钢等均按实物计算;简单算法钢铁料消耗(kg/t钢)=金属装入量(铁水+废钢+生铁块)X1000/合格钢坯合格钢坯二装入<X(1-吹损率)+合金加入量X合金回收率X铸坯收得率铸坯收得率应考虑钢包残钢量、连浇炉数、中包殘钢量、铸坯定尺长度、铸坯割缝、头坯量 和尾坯疑、废品量(现场+退废)、切

32、割时氧化损失、引流损失等影响。钢铁料消耗(kg/t钢)二金属装入量(铁水+废钢+生铁块)X1000/ (装入量-各种损失) 损失:化学损失、炉渣损失、烟尘损失、喷溅损失等钢铁料消耗(kg/t钢)二金属装入量(铁水+废钢+生铁块)X 1000/ (装入量-各工序损失)各工序损失:原料工序损失:铁水带渣扣减量、铁水预处理的比例及其工序铁水损失、铁水翻誰和兑入时 泼洒、废钢的折算;炼钢工序损失:化学烧损、钢渣中金属损失、金属铁氧化、渣中钢珠损失、喷溅损失、烟尘 金属料损失、回炉钢水及新循环废钢损失(回炉钢水+自循环废钢)X吹损率)、按钢种分类 统计;连铸工序损失:氧化铁皮损失、切缝损失、切头、切尾损

33、失、连铸中间包余钢、工序钢包余 钢、漏钢损失、连铸坯合格率、轧后退废。13、炉渣氧化性的表示方法全氧法S 3 (FeO) =3 (FeO) +1. 35 3 (Fe2O:<)全铁法(常用)S 3 (FeO) =3 (FeO) +0. 9 w (Fe20;1)当<oC>0. 1%时,转炉吹炼末期的氧化铁总量计算式工 3 (FeO)戸43 (CaO) “3 (SiOJ、+0. 3/<o Ch+1 X 10一¥+1. 25对于任何炉种的炉渣,特别是低碳钢(<oCW0.05%)的钢液,氧化铁含量计算式S 3 (FeO) ,=12+0.9/3 C、在纯氧化铁渣下(

34、a快。严1),金属中的平衡含氧量即为饱和含氧量,因为氧在钢中的溶解 度很低,可用3©代替aLo= a(Fco> / a o=l/<o oj; lgLo=lg(l/w ts*>) =6320/T-2. 734,按此式计算可得不同温度时 纯铁渣下饱和含氧量t/r15501600165017003 o/%0. 1900. 2310. 2780. 331金属中氧含量除与温度有关外,还与炉渣的成分有关。因此,a 等于金属液中与渣平衡 时的氧含量和纯氧化铁渣下饱和含氧疑3晴之比。a <FcO) = 3 :0/ 3 也白研究证明,当£(FeO) 定,碱度为2左右时

35、炉渣的氧化能力最强。14、钢的密度钢液密度随温度变化计算P =8523-0. 8358 (t+273); t 的单位为乜。成分对钢液密度影响的经验计算公式P = P°imov-210<oC- 210(0 c- 60wSi -7. 5w Mn-6w Ni -550w Cr-43w W- 164 aAl铁碳熔体在1600°C的密度,kg/m3;元素含量适用围:<oC<1.7%,其余元素的质量百分数均在18%以下。炉渣密度随温度变化计算0 c cr 1400-tP°L炉渣1400X2时的密度,kg/m3;P造一炉渣高于1400r时的密度,kg/m:,1

36、400°C时,炉渣的密度与组成的关系-A- = (0.453 (SiQ) ,+0.2863 (CaO) t+0.204 w (FeO)、+0.353 (Fe20;<) 0.237w p t调渣剂与废钢的热当量置换比计算调渣剂与废钢的热当量置换比礼伽0).削x】oo%A Hi, AIL分别为i种调渣剂和废钢的焙,MJ/kg; <0 (MgO) i为i种调渣剂中MgO的质量分数,%不同调渣剂的热焙(H加及其对炼钢热平衡的影响种类生白云石轻烧白云 石菱镁 矿菱樸球冶金镁砂氮气废钢热焙/MJ/kg3.4071.7623. 0262. 061.912. 236L38与废钢的热量 置

37、换比2. 471.282. 191.491.381.621.0与废钢的热当 量置换比11.383. 364. 772.211.66合适的留渣量计算公称吨位200t以上的大型转炉,溅渣层厚度取2530mm;公称吨位100t以下的小型转炉, 溅渣层厚度取1520 mm.Qs=KABCQ,留渣量,t; K-渣层厚度,m; A炉衬衬表面积,m2; B炉渣密度,C系数, 一般取1. 11.3。精炼LF炉用变压器功率计算钢包炉的变压器功率取决于加热速度、能量转换率、钢水重量(WXCX 3 Xc) X ( 0 X A 0 ) X60P= K1XK2XKsXK,X860w钢水重量,kg; c钢水比热容,kca

38、l/(kg £); 3渣的重量,kg; C渣的比热容, kcal/(kg°C); K,功率因数;&一电效率;K:l电弧热效率;K:负荷率;0加热速度,°C /min; A 9散热速度,C/min; 860能量转化系数,kcal/kw。电极极心圆侵蚀指数计算阳一耐材实效侵蚀指数;I电弧电压;柿一弧柱电压;Q削尖了的电极侧面到炉壁的间 距。a =0. 7L; L炉壁与电极侧面之间距。RH年处理能力计算公式冋X年生产天曾24X6。x n !X n2x th,万吨/年P年处理能力,lt/年;H平均出钢量,t/炉;TRH炉钢水平均处理周期,min; 转炉、精炼(LF

39、)、RH、连铸配合率,%;H 2RH处理钢水合格率,%;n 3RH作业率,%.RH钢水循环率计算U=3. 8X10 XD03uXD:5U钢水循环率,t/min; Du插入管上升管直径,cm; Da插入管、降管直径,cm; G提 升气体流速,L/min; H提升气体在上升管的通入的高度,cm。真空下吹氮应满足的条件:PmAPm+p H+2o/rP,r氮气泡的压力;P*真空度;P钢液密度;【一气泡距钢液面的高度;。一钢液的界 面力;r生成Ar气泡的半径。二次氧化时钢液进氧量与进氮量的计算A 0 = (rM<-02 A t)/QX 100%ppmA N = A t) /Q X 100%ppmr

40、%2,二次氧化时的吸氧、吸氮的传质通量,kg/nfS; A浇注时气液平均接触面积,m,; t浇注时气液的接触时间,S; Q浇注钢液重量,kgo碳钢吸氧速度关系式r%2= (3. 1-1. 08 a c) X10 :ikg Q/nf Sa c160(TC下计算的碳的活度值。高合金钢、高硅钢吸氧速度关系式r%2= (3. 3-4. 8) X 10'3kg O/m1 S发热剂的加入量W "W沪CMT/(Qi)w发热剂的加入量,kg; C创一钢水比热容,KJ/(t - °C); Q发一发热剂的发热值,KJ/kg; AT升温幅度,°C; 口一发热效率。发热剂的过剩指

41、数U发热剂实际加入量/预定升温理论计算量(即按化学计算反应的量)过剩指数变化围为1.01.4喂线深度H=A6 (l-5/D)VH包芯线喂入钢水深度,mm; A与铁皮材质和钢水温度有关的参数;§铁皮的厚度, nun; D包芯线的直径,mm; V包芯线的喂线速度,m/s。喂线速度V=0. 12X (严/ ( 6 (1-8/D) X10 3W钢液重量,t;其它参数与喂线深度一样。合金用量计算Pi=G(ai-bi)/(flc1)+Mlpi,P,合金用量,kg; G钢液重量,kg; 合金元素的目标含量,%; b,合金元素在钢液 中的含量,%; 6元素在钢液中的含量,%; fi元素的收得率,%;

42、乩一合金的补加系数; p/ 各种合金的初步总用量,kg; M.p/ 合金的补加量。M,(a;/ (fiCi) /1-Sai/ (f>c>)as/ (fiCi) 一合金在钢液中所占的比分,%; 1-工a:/ (f©)不含合金的纯钢液所占的 比分,%p/ =SPs (a厂bj/ (f©)合金加入量合金加入量(kg)=(控制成分%-分析成分) X钢水量(kg) /(回收率X铁合金中元素 含量)在精炼炉脱氧好,Fe0<0. 5%的条件下元素回收率:100%回收率的元素有:Ni、Mo. Mn. Cr. Si、C、V、Nb;S. A1. Ti直接加包中回收率:30%5

43、0%;喂线法加入的回收率:S、Al. Ti为70%-80%, B为40%50%。 LF成分控制精度成分CSiMnCrMoNiAls精度控制/%±0.01±0. 02±0. 02±0.01±0.01±0.01±0. 009吹氮搅拌时,钢水温降AT与处理时间匕关系镇静钢 T二0. 87 乙 +0. 14 匕-0. 0083 乙 3低合金钢 AT=0. 49 匕 +0. 558 g 2-0. 0479 匕3半镇靜钢和沸腾钢二A T=0. 66 g +0. 373 C -0. 0289匕3钢与渣之间的平衡关系可以用氧的分配系数J表示

44、5 3 °3 0-Q Ml 3 FeO根据氧在钢液与炉渣间的质量平衡关系,即钢液中排出的氧量等于进入炉渣的氧量与氧亲和力高的元素低密度元素 高蒸汽压力元素 低溶解度元素O 0w- 30严CO (FeO)w- 3(Fe0)¥)X 16/72Xm3 Oh, 3 Oh 钢中平衡和初始氧含量,%;3 (FeO)祀,3 (FeO)平一渣中平衡和初始氧含量,%; ni渣量所占钢水量的质量分数,%.喂线喂线长度二喂线长度(m)单位重鱼(kg)适合喂丝的合金元素CaCaMgPbMgMgCaCaCocSeMrZrBTeAlSiTisSiScNb包芯线喂线速度一般比为铝线慢些,喂线速度一般取1

45、535m/s。 不同钢包的最大喂入深度钢包容疑/t最大喂入深度/m251.55(.121002.515032503.5不同包芯线的相对吸热能力包芯线种类相对吸热能力包芯线种类相对吸热能力C0.7S0.5CaSi().9-1':1. 1在1600°C的温度条件下,当元素在钢中的含量为0.1%时,一些常见元素的脱氧能力由强到 弱的排列顺序:Re H&fCafAlfTifBfSifCfPfNbfVfMnfCrfW, Fe, MofNifCu铝线最佳喂速确定最佳喂入深度是在距包底上方100200 mm处,铝线在此熔化和反应。最佳喂速确定: v=(H-O. 15)/Jv最佳喂速

46、.m/s; H熔池深度,ni;根据钢液量及钢包尺寸计算;铝线熔化时间,铝收得率计算在渣流动性良好的情况下,铝收得率主要与钢液中溶解氧化量和钢液温度有关,取计算式: n =253. 2993+0. 34202-0. 00002884T2-0. 008667 0T钢液喂铝量计算AlnXG X 1000+K)/WL喂入钢液中的铝线长度,m; ALh.-控制的目标残铝量,%; AS分析的钢中残铝邑%; K冶炼过程中铝的损失量,kg; n铝的收得率,%; W铝线的每米重量,kg/m; G钢 液重量,t。钢液的脱碳、脱氢与脱氮速度关系计算v H= 15470 %Hp v ;c%/min; v 的=1446

47、 %N v(C%/mino1个大气压下,1.013X10®!,脱碳、脱氢、脱氮的关系式%C2-%C1=-A%C=6K2h- 1/%H2-1/%Hi+6%H2-%HJ%C2-%Ci=-A%C=0.43K2n 1 /%N2-1 /%Ni + 0. 43(%N2-%Ni%Cl原始%C, %; %C】2降低后的%C, %; %H %Nh_原始%C, %; %H2, %Nh降低后的%C, %; K2«, K;原始%H、%H的值。钢液吹氮与气体含量变化关系式VAr=112-Qffl P.iKir (1/%H2-1/%H1) 4-(%H2-%H,)Nm3ArVac=8 Q« P

48、a.- K2n (1 /%N2-1 /%N>) + (%N2-%N>)NmArQ甸一钢水的重量,t; P,w吹入氮气时,Ar在钢水中的平均压力,大气压(1.013X10"Pa 为1单位)二次氧化钢液的进氧量与进氮量关系式A 0 = (r%2 A t)/QX 100% PPmA N = (A2 A t) /Q X 100% PPmr%2, 二次氧化时吸氧、吸氮的传质通量,kg/nfS; A浇注时气液平均接触面积, m3; t浇注时气液接触的时间,S; Q浇注钢液重量,kgo碳钢吸氧速度关系式A2=(3. 1-1. 08 a c) X10 3 kg - 02/m2 Sa e-

49、1600X:下计算的碳的活度值。高合金、高硅钢种吸氧量在(3.34. 8) XIO'kg (VnfS钢液吸气面积关系式A=1.2345d - (Hi+Ho)+O.848d (o20+o,w2t)/g) m1w i=Co J2gzl g>o= Co 2gz0d铸口直径,m; H>. Hl浇注前后由铸口到中铸管的距离,m; 5、3。一浇注一盘前后铸 口处钢液的速度,m/s; g 一重力加速度,9.81m/s2; z、z。一开浇和浇完一盘时钢水在盛钢 桶中的高度,ni; G铸口的阻力系数,一般为0. 96.浇注一盘钢需要时间的关系式t=( ji D)/(2 Ao Cd) (VzO

50、-T) / V2g) sA。一铸口的断面积,ml: D盛钢桶的平均径,m; C“一铸口的阻力系数,一般为0.96.连铸坯壳厚度计算&坯壳厚度,mm; K凝固系数,rnm/min?; t凝固时间,min; 1结晶器有效长度,mm (结晶器液面至结晶器下口的距离,约为结晶器实长减80100 mm), V拉坯速度,mm/inin。 K的取值围,小方坯1820 mm/mini ;大方坯2426 mrn/mini ;板坯1722 mm/mini ;£zz圆坯 2025mm/minJ <> 渣膜厚度计算 e渣膜厚度,mm; 口一渣黏度,Pa S; V拉速,m/min; g重力

51、加速度,cm/S; P叭 P爱一钢和渣的密度,g/cm%黏度在1300°C时小于0. 14Pa S,在12501400*时在0.1 1.0 Pa*S 的围。铸坯线收缩量计算A 1=3 AT T弯月面到结晶器出口处坯売的温度变化;0坯売收缩系数,铁素体为16.5X10VC;奥氏体为22.0X10 7°Co铸坯液相穴深度计算拉速计算V=(y)2Lm&结晶器出口处的坯売厚度,md;K结晶器凝固系数;般取2024 mm/mini ; L“一结晶器的有效强度,mmo 一般情况下小方坯的坯売厚度必须4于812 nun,板坯的坯壳 厚度必须大于1215 mmo铸机最大拉速计算当出

52、结晶器下口的坯壳为最小厚度时,称安全厚度(§min),此时对应的拉速为最大拉速Vmax= () Lm8 min当完全凝固正好选在矫直点上,此时的液相穴深度为铸机的冶金长度,对应的拉速为最大 拉速"4K:令 SVrui- p2L ;&铸机冶金长度,m; K期令一综合凝固系数,nun/min; '; D铸坯厚度,mm;Vz拉坯速度,m/min当钢中硫含量3 (S) >0. 025%或3 (S) +3 (P) >0. 045%时,拉速按低限控制;目标温度 一般规定在液相线之上1525七围,当钢液温度超过目标温度时,应采取以下措施;a. 当中间包温度低于下限温度时,要提高拉速0. 10.2m/min;b. 当中间包温度高于上限温度之时,降低拉速0. lm/min;c. 当中间包温度高于上限温度61(TC之时,降低拉速0.2m/min;d. 当中间包温度高于上限温度1115*之时,降低拉速0.3m/min。对于更高温度的钢液,中间包应作停浇处理。钢液流动性差,水口发生黏堵,钢流无法开大,拉速

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