整合版 电炉炼钢计算部分.docx

1、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100t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%10065.8%/(5240%18034%)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1001000(0.65%

2、0.50%)/65%95%243kg 中碳铬铁1001000(0.95%0.75%)/65%95%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)8%/175001.61% 碳吹损去碳：20/17500100%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钢，已知钢水量为18

3、t，熔炼成份控制Cr13%，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：FeMn181000(13%3%)/(65%96%13%)3644kg答：FeMn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20升高到300，如果该钢的熔点为1480，钢的比热为0.167大卡/kg，熔解热为65大卡/kg，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 1000(1480-300)0.167+100065/860304.72KWh/t答：此条件下钢的理论电耗是304.72

4、KWh/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。解：(1)计算出各合金的补加系数 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% 纯钢水占有量100%-(28.23+9+1.52+1.67)%59.58% 各合金补加系数 Fe-Cr补加系数28.23/59.580.474 Ni补加系数9/59.58

5、0.151 金属Mn的补加系数1.52/59.580.025 Fe-Ti的补加系数1.67/59.580.028 (2)计算出需加的合金量 加合金前炉内实际钢水量： 1500095%+375018000(kg) 按单元合金计算需加入的铁合金量： Fe-Cr18000(17.5-16.5)/62%290(kg) Ni18000(9-8.7)%/99.99%54(kg) 金属Mn18000(1.5-1.2)%/99%55(kg) Fe-Ti180000.5%/(30%60%)500(kg) 总计：290+54+55+500899(kg) 补加899kg合金应补加量： Fe-Cr8990.47442

6、6(kg) Ni8990.151136(kg) 金属Mn8990.02522(kg) Fe-Ti8990.02825(kg) (3)总出钢量为：18000+899+60919508(kg) (4)各合金加入总量： Fe-Cr290+426716(kg) Ni54+136190(kg) 金属Mn55+2277(kg) Fe-Ti500+25525(kg) (5)验算 炉中Cr的成份：(1800016.5%+71662)/19508100%17.5% 炉中Ni的成份：(180008.7%+19099.99%)/19508100%9% 金属Mn的成份：(180001.2%+7799%)/195081

7、00%1.5% Ti的成份：52530%/1950860%100%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

8、.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： 1001000(1.1%-0.84%)/65%400(kg) 加入的高碳Cr-Fe增碳量为： 4007.5%/(1001000)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%100100/7.5%400(kg) 高碳Mn-Fe增Mn量为： 40065%/(1001000)

9、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： 10010000.07%/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) 因为Si、O的原子量分别是2

10、8和16，由式可得： SiO2的分子量是60，又由式可知0.6%的Si用量回收率为50%时在40吨炉料中可生(SiO2)量为： (SiO2)600.60%50%4000095%/28244(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400003%6/(6+1+1)9000(kg) 矽石400003%1/(6+1+1)150(kg) 而碱度R是CaO/SiO2 CaO90090%810(kg) SiO2244+150394(kg) R810/3942.05答：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

11、0.1%的C温度上升20，则脱碳结束后温度升高多少度？解：所需时间tC/Vc0.4%/0.04%10min 升高温度T20(0.4/0.1%)80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)解：钢水量130.67%/(0.25-0.2)%17420kg答：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？解：需补加量(0.83-0.78)/0

12、.78200001.282t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20(0.25-0.16)%/(0.26-0.16)%18t答：钢液的实际重量为18t。13.冶炼45#钢，炉中分析C0.39%，Mn0.45%；估计钢水量20吨，成份按C0.44%、Mn0.65%控制，试求高锰(Mn65%、C7%，回收率98%)和增碳生铁(4%碳)加入量？解：高锰加入量(0.65%-0.45%)201000/(65%98%)62.79kg 高锰带入碳62.797%/(2010

13、00)0.022% 需加入生铁201000(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30(1.16%-1.12%)/(4%-1.16%)100042kg答：增碳生铁加入量为42kg。15.冶炼45#钢，炉中分析Mn0.55%，Si0.12%，要求控制Mn0.65%，Si0.25%，补加Si-Mn合金含Mn65%，Si25%，Si-Fe含Si75%，Si回收率按80%

14、，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%）201000/（65%100%）=30.76kg 硅锰带入硅=30.7625%/（201000）=0.038% 需加入硅铁=201000(0.25%-0.12%-0.038%) /(75%80%)=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Cr0.5%，当补加Cr-Fe合金480kg时，正好达到中限Cr1.3%，求Cr-Fe合金的回收率。(Cr-Fe合金成分为70%)。解：合金

15、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%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%，P：0.009%，要将成份调整为C：0.15%，Mn：0.90%，P0.015%，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=1000

16、00(0.15%-0.10%)/(6.5%96%)801kg增Mn= (80165%96%)/100801=0.5%低碳Mn(100000+801)(0.9%-0.10%-0.5%)/(82%96%)384kgP(8010.4%96%+3840.15%96%+1000000.009%)/(100000+801+384) 0.0125%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9

17、5%。解：加CrFe量1001000(0.95%0.65%)/(60%96%)520.83kg加CrFe增C(520.837.0%)/(1001000)0.04%需碳粉量1001000(0.39%-0.30%-0.40%)/(95%100%)52.63kg答：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)。解：Q0.6981000(1500-25)+0.8371000(1600-1500)+271.71

18、000 1384950KJ答：需要提供1384950KJ热量。20.已知钢水量P18400kg，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=18400（0.0025-0.0015）/（0.750.98）=25.0kg答：硅铁加入量为25.0kg21.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80100，出钢温度应是多少？C Si 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 1538解：出钢温度

19、1538-(0.4565+0.258+0.0230+0.0225+0.65x5)+801582 答：出钢温度为应是158222.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100120，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解：出钢温度=1538-（0.40x65+0.25x8+0.65x5+0.02x30+0.02x25+0.95x1.5）+100=160423某炉冶炼16Mn。出钢量10000kg。氧

20、末钢水硫0.06%，Ls20，要求出钢硫控制为0.03%，求渣量？(不计还原期合金加入重量)解：设渣量为Wkg, 10000(0.06%0.03%)=0.03%LSW， W10000(0.06%0.03%)/（0.03%20) 500kg 答：渣量为500kg。2475%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+3Si2W+3SiO2 2FeO+Si2Fe+SiO8465/

21、(4642)+2813/(1442)/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：合格率合格产品(基准吨)-废品(基准吨)/合格产品(基准吨)100% (1230-2.05)/1230100% 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？

22、(铬铁含铬63%，回收率95%，炉料加收率95%)解：铬铁加入量Q为 Q4300095%(1.55%-0.80%)/(63%95%)511.90kg512kg 答：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？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16/72(3/100)0.025% 而(FeO)平/O平200, (FeO)平200O平 将式代入式得：O平+200O平16/723%0

23、.025% 解式得O平0.011% 将O平值代入式得(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18780(1-4%)18029kg Fe-Cr补加量(13%-8%)18029/(95%-13%)65%2368kg2932.5t钢水含C量0.5%，假设抽炉倒入10.5t Fe-Ni，计算出变化后的钢水中含C是多少？解：含C量32.50.5/(32.5+10.

24、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？解：铁合金补加量20000(0.95-0.05)%/(98%75%)245kg31冶炼1Cr13钢水量为10500t，残余Cr0.60%，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10.51000(13-0.6)%/(63%-13%)97%2685kg32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

25、入量。解：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 答：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：C0.37%，Cr0.66%，问应加入多少高碳铬铁和低碳铬铁才能使钢中的C0.39%，Cr0.96%？(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%)98000/(7%-0.39%)296.5kg 高碳铬铁加入后钢中的铬量 铬量(0.66%98000+296.570%)/(9

26、8000+296.5)=0.87% 低碳铬铁的加入量(0.96%-0.87%)98296.5/(65%-0.96%)138kg 答：应加入高碳铬铁296.5kg，低碳名铬铁138kg34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。解：铝锭补加量101000(0.95%-0.04%)/(99%75%)123kg答：铝锭补加量为123kg。35.冶炼42CrMo钢，炉中分析Mo0.16%，钢水量20t，求需加入多少Mo-Fe，使Mo0.20%？(Mo-Fe含Mo为60%)解：需加入Mo

27、-Fe(0.20%-0.16%)201000/60%100%13.33kg答：需加入Mo-Fe为13.33kg。36冶炼20#钢，炉中C0.14%，Mn0.35%，成品C按0.19%、Mn0.55%控制，已知高Mn含C7.0%，含Mn65%，生铁含C4.0%，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%)251000/(65%100%)76.9kg 高锰带入碳76.97%/(251000)0.022 生铁加入量(0.19%-0.14%-0.022%)251000/4.0%175kg 答：高锰加入量为76.9kg，生铁加入量为175kg。3

28、7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50100096%(13%-8%)/(65%-13%)95%6801.62kg答：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？解：石灰加入量3010003%/(4+1)4720kg 萤石加入量3010003%/(4+1)1180kg39冶炼45钢，炉料含Si为0.45%，熔化渣控制碱度R1.8，石灰含CaO85%，计算每吨钢应

29、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解：据(Si)+2(FeO)(SiO2)+2(Fe) 28 10000.45%90% 按比例关系 则SiO2量(10000.45%90%60)/20 (R)碱度(CaO%)85%/(SiO2%)量 (CaO)垫加石灰量(SiO2)量R/85%(8.71.0)/85%18.4(kg) 答：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？解：Fe-Cr12000(0.95%-0.75%)/(65%100%)37(kg) Fe-Mn12000(0.95%-0.80%)/(65%100%)28(kg) Fe-Si 1