劳动竞赛计算题.docx
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劳动竞赛计算题
转炉炼钢赛区竞赛理论试题计算部分
1.根据锰平衡计算转炉渣量。
已知：
（1）铁水70t，含锰0.2%；
（2）散装料带入锰忽略不计；（3）废钢10t，含锰0.45%；（4）钢水量70t，残锰0.1%；（5）终点炉渣含氧化锰1.2%，求转炉渣量？
解：
锰的投入=铁水带锰+废钢带锰
=70×1000×0.20%+10×1000×0.45%
=185（千克）
锰的产出=钢水带锰+炉渣带锰
=70×1000×0.10%+渣量（x）×1000×1.2%
=70+12x
根据投入=产出，185=70+12xx=9.58（t）
所以转炉的渣量为9.58t。
答：
转炉的渣量为9.58t。
2.已知炉渣量7t，炉渣要求含MgO9%，炉衬侵蚀使渣中含MgO2%，白云石含MgO18%，计算每炉钢中白云石加入量？
解：
白云石加入量=7×（9%-2%）×1000÷18%
=2722（千克）
答：
每炉钢中白云石加入量2722千克。
3.已知Si、Ca、O的原子量分别为28、40、16，炉渣碱度R=3.0，铁水中Si为1.2%，石灰有效CaO为70%，试计算吨钢石灰加入量是多少？
解：
铁水中Si全部生成SiO2，SiO2分子量为60，每吨产生SiO2为：
1000×1.2％×60÷28＝25.71kg
石灰量=25.71×3÷70%
=110（千克）
所以吨钢石灰加入量为110千克。
答：
吨钢石灰加入量为110千克。
4.已知：
吹炼终点时，[C]为0.08%，吹炼过程中90%的碳氧化成CO，10%的碳氧化成CO2。
求100Kg金属料，W[C]=1%时，氧化消耗的氧气量？
解：
设100Kg金属料W[C]=1%生成CO消耗氧气量为xKg，生成CO2消耗氧气量为yKg。
[C]+1/2{O2}={CO}
1216
100×90%×（1-0.08）%x
x=100×90%×（1-0.08）%×16/12=1.104Kg
[C]+{O2}={CO2}
1232
100×10%×（1-0.08）%y
y=100×10%×（1-0.08）%×32/12=0.246Kg
总消耗量：
1.104+0.246=1.35Kg
答：
氧化消耗的氧气量1.35Kg。
5.某厂有三座25吨的转炉，2003年共生产合格钢锭和钢坯258万吨。
试计算2003年的转炉日历利用系数。
解：
根据公式：
转炉日历利用系数=合格钢锭（坯）数量/（公称吨位×转炉座数×日历日数）
=2580000/（25×3×365）＝94（t/公称吨位·d）
答：
转炉日历利用系数为94t/公称吨位·d。
6.某厂转炉拆炉时的炉衬工作层平均厚度为90mm，新炉时炉衬工作层厚度为500mm，炉龄为4460炉，求炉衬工作层的平均侵蚀速度。
解：
停炉时炉衬工作层被侵蚀的厚度为：
500-90=410（mm）
则平均侵蚀速度为：
410/4460=0.092（mm/炉）
答：
炉衬工作层的平均侵蚀速度0.092mm/炉。
7.已知铸坯断面180*1050mm2，拉速1.0m/min，钢水比重7.6t/m3，钢包换包时间为1分钟，铸坯单流浇注，中间包理论最小容量为多少？
（已知G=1.3F*V*ρ*t*n其中:
F:
断面积;V:
拉速;ρ钢比重;t时间;n流数）（保留三位小数）
解:
G=1.3×（1.05×0.18）×1.0×7.6×1×1
=1.867吨
答:
中间包理论最小容量为1.867吨.
8.已知钢水熔点T熔=1539-Σ△t*X℃，45#钢的成分X如下（%）：
CSiMnPS
0.450.240.650.0230.014
每加入1%元素时铁熔点降低值如下：
含量1%CSiMnPS
△t℃65853025
其它元素使纯铁的凝固点下降值为7℃，纯铁的凝固点温度为1538℃，求45＃钢的熔点？
解、T凝＝1538-（0.45×65+0.27×8+0.65×5+0.02×30+0.02×25+7）
＝1495℃
答：
45＃钢的熔点为1495℃
9.某厂氧气顶吹转炉铁水装入量31t，废钢量9t，出钢量36.6t，
求吹损多少？
解：
吹损=（装入量－出钢量）÷装入量×100%
=（31＋9－36.6）÷（31＋9）×100%
=8%
答：
吹损为8％。
10.某厂三月份产钢4.5万吨，合格率98.57%，消耗铁水4.65万吨，废钢0.24万吨，试计算该月的钢铁料消耗？
解：
钢铁料消耗＝[（4.65+0.24）×1000]÷（4.5×98.5%）
=1103千克/吨钢
答：
该月的钢铁料消耗为1103千克/吨钢。
11.转炉的装入量为47吨，单炉耗氧量2056m3,求将氧枪供氧强度（标态）从3.0m3/t·min提高到3.5m3/t·min情况可缩短吹炼时间多少？
解：
缩短吹炼时间＝2056÷47÷3.0－2056÷47÷3.5
＝2.1min
答：
可缩短吹炼时间2.1min。
12.已知炉渣中CaO含量为50%，SiO2含量为15%，求炉渣碱度是多少？
解：
R=CaO％÷SiO2%=50%÷15%
=3.33。
答：
炉渣碱度为3.33。
13.已知Si、Ca、O的原子量分别为28、40、16，炉渣碱度R=3.0，铁水中Si为0.6%，石灰有效CaO为70%，试计算吨钢石灰加入量是多少？
解：
铁水中Si全部生成SiO2，SiO2分子量为60，每吨产生SiO2为：
1000×0.6％×60÷28＝12.857kg
石灰量=12.857×3÷70%
=55（千克）
所以吨钢石灰加入量为55千克。
答：
吨钢石灰加入量55kg。
14.某厂用LF炉加热钢水，在处理过程中，钢水处理温降为2.5℃/min，电极加热能力为6℃/min，求将钢水温度提高70℃时加热时间？
解：
由公式t=△Tc/vT得：
t=70/（6-2.5）=20（min）
答：
需20min。
15.某厂日产钢100炉，每炉钢产量为40t，每吨钢溅渣耗氮为10m3，问氮压机能力应为多大？
解：
（100×40×10）/24＝1666m3/h
答：
氮压机能力应为1666m3/h。
16.某厂终渣MgO含量为4%，溅渣后需将渣中MgO含量提高到8%，己知轻烧镁球中的MgO含量为70%，问吨钢需加入镁球多少（吨钢渣量按100kg计算，加入镁球后增加的渣量不计）？
解：
100×（8%-4%）/0.7＝5.7kg
答：
吨钢需加入镁球5.7kg。
17.已知，铁水含硅（Si铁水%）0.80%，硅铁含硅（Si硅铁%）74%，铁水装入量（F）50t，要求配后铁水含硅（Si要求%）1.2%，求硅铁配加量（QSi）？
（计算的公斤百分数保留后三位）
解：
QSi＝（Si要求%-Si铁水%）/Si硅铁%×F
＝[（1.2%-0.8%）/74%]×50×1000
＝270（kg）
答：
需270kg。
19.某钢厂年产合格钢200万吨，铁水消耗量为200万吨/年，废钢加入量是铁水加入量的10%，计算该厂的钢铁料消耗（kg/t）。
解：
钢铁料消耗＝[（200+200×10%）/200]×1000＝1100kg/t
答：
该厂的钢铁料消耗为1100kg/t钢。
20.出钢量按73t，钢中氧为700ppm，理论计算钢水全脱氧需要加多少千克铝？
（铝原子量为27，氧原子量为16）
解：
（1）反应式：
2Al+3[O]＝（Al2O3）
（2）73吨钢中700ppm[O]折合钢水含[O]量
73×1000×0.07%＝51.1（kg）
（3）计算铝加入量
2×27/（3×16）＝X/（51.1）
X＝2×27×51.1/（3×16）＝57.5（kg）
答：
理论计算加入量为57.5kg。
21.150×150mm2方坯结晶器铜管上口尺寸153.6×153.6mm2，下口尺寸152.3×152.3mm2，长度为800mm，求结晶器倒锥度。
解：
ε＝[（153.6×153.6－152.3×152.3）/（153.6×153.6×0.8）]×100%
＝2.1%/m
答：
结晶器锥度为－2.1%/m。
22.已知：
1000kg钢铁料含锰0.58%，终点钢水余锰（一般为装入量的30%～40%，取30%）为0.17%，渣中MnO含量为3.92%，钢水量（按装入量的90%计算）为900kg，求渣量占钢水的比例。
（Mn原子量55，O原子量16%）
解：
钢铁料中的锰量＝1000×0.58%＝5.8（kg）
钢水中的锰量＝900×0.17%＝1.53（kg）
进入渣中的锰量＝5.8-1.53＝4.27（kg）
因此，渣量＝4.27/[3.92%×（55/71）]＝140.62kg
渣量占钢水的比例＝（140.62/900）×100%＝15.60%
答：
渣量占钢水的比例15.60%。
23.试判断标况下（298k）CaO能否自动分解？
已知：
CaCO3固=CaO+CO2气
CaCO3：
△G298=-269.78千卡
CaO：
△G298=-144.4千卡
CO2：
△G298=-94.26千卡
解：
△G298＝∑△G生成物-∑△G反应物
＝-144.4+（-94.26）-（-269.78）＝31.12千卡
因为△G＞0
所以反应不能进行，CaCO3在常温下不能分解。
答：
CaCO3在常温下不能分解。
24.转炉的装入量为132t，吹炼15min，氧耗量（标准）为6068m3/t求
（1）平均氧气流量为多少？
（2）供氧强度为多少？
解：
（1）氧气流量为：
Q=V/t=6068/15=404.53m3/min
（2）供氧强度：
I=Q/T=404.53/132=3.06m3/t·min
答：
平均氧气流量为404.53m3/min，供氧强度为3.06m3/t·min。
25.根据要求工艺，一般要求莹石的加入量应小于石灰加入量的5%，如炉里加入石灰量为3.5t，求萤石的用量最大是多少？
解：
萤石最大用量＝石灰量×5%＝3.5×1000×5%＝175kg
答：
萤石的用量最大是175kg。
26.低磷铁水的含Si为0.8%；石灰的CaO含量为80%，SiO2含量为5%，要求炉渣的碱度R控制在3.0。
问当铁水装入量为30t时的石灰加入量。
（己知：
SiO2的分子量与Si的原子量之比为2.14）。
解：
%CaO有效＝%Ca0-R×%SiO2＝80%-3.0×5%＝65%
石灰加入量＝2.14×0.8%×3.0×1000/65%＝79.0kg/t
该炉钢的石灰加入量＝79.0×30＝2370kg
答：
石灰加入量2370kg。
27.16Mn钢的化学成份为（%）：
C
Si
Mn
P
S
0.12-0.20
1.20-1.60
0.20-0.55
0.045
0.045
采用锰铁和硅铁进行脱氧合金化。
己知锰铁合金含锰为65%。
吸收率为85%；含碳为7.0%，吸收率为90%；硅铁合金含硅为75%，吸收率为75%。
转炉装入量为30t（吹损按10%计算），终点残锰为0.1%。
问本炉钢的锰铁和硅铁合金加入量为多少？
解：
转炉出钢量＝30×（1-10%）＝27t
锰铁合金加入量＝（1.4%-0.1%）×27×1000/（65%×85%）＝635kg
硅铁加入量＝0.38%×27×1000/（75%×75%）＝182kg
锰铁增碳量＝635×7.0%×90%×100%/（27×1000）＝0.15%
答：
这炉钢的锰铁和硅铁合金加入量分别为635kg、182kg。
28.已知：
45#钢的化学成份为C＝0.45%，Si＝0.27%，Mn＝0.65%，P＝0.02%，S＝0.02%，每增加1%下列元素对纯铁的凝固点影响值如下（单位℃）：
C＝65，Si＝8，Mn＝5，P＝30，S＝25，其它元素使纯铁的凝固点下降值为7℃，纯铁的凝固点温度为1538℃，连铸中间包过热度取30℃，钢水镇时间为15分钟，每分钟的温度降值为1℃/分钟，钢水吹氩时间为2分钟，吹氩温降为10℃/分钟，出钢温降为90℃，计算45#钢的终点出钢温度为多少？
解：
T凝＝1538-（0.45×65+0.27×8+0.65×5+0.02×30+0.02×25+7）
＝1495℃
T出钢＝1495+30+15×1+10×2+90＝1650℃
答：
45#钢的终点出钢温度为1650℃。
29.某钢种成分目标：
硅（Si目标%）0.28%，锰（Mn目标%）0.5%，钢水残锰（MnSi残%）0.05%，钢水量（M）73吨。
要求采用硅铁、硅锰两种合金配加，已知硅锰铁含硅（Si硅锰%）18.5%，回收率（ηSi%）80%，含锰（Mn硅锰%）65.8%，其回收率（ηMn%）90%,硅铁含Si（Si硅铁%）74.1%。
试计算两种合金加入量分别是多少（计算到公斤，百分数保留小数点后三位）？
解：
（1）先配锰。
计算硅锰加入量（QMn公斤）
QMn=（Mn目标%-Mn残%）/Mn硅锰%×ηMn%×M
=73×1000×（0.5%－0.05%）/65.8%/90%=555（公斤）
（2）计算硅锰带硅量（Si硅锰%）
（Si硅锰%）=（QMn·Si硅锰·ηSi/M）
=555x18.5%x80%/73/1000=0.113%
（3）计算硅铁加入量
QSi=M×（Si目标%-Si硅锰%）/Si硅铁%/ηSi%
=73×1000×（0.28%－0.113%）/74.1%/80%=205（公斤）
=94.25（吨/公称吨·日）
30.冶炼某钢种时使用MnFe和SiMnFe合金分别为10kg/t和15kg/t，已知终点钢水C含量0.12%，出钢量43t，合金含C量及收得率如下：
锰铁6.28%C收得率ηC90%
硅锰铁1.75%C收得率ηC90%
增碳剂95％C收得率ηC80%
求：
成品C含量0.25％时增碳剂加入量？
解：
锰铁增碳量=（锰铁加入量×含碳量×收得率/1000）×100%=（10×6.28%×90%/1000）×100%=0.056%
硅锰铁增碳量=（硅锰铁加入量×含碳量×收得率/1000）×100%=（15×1.75%×90%/1000）×100%=0.023%
需增碳剂增C量＝0.25％-0.12％-0.056％-0.023％
＝0.05％
增碳剂加入量＝43×1000×0.05％÷95％÷80％
＝28kg
答：
增碳剂加入量28kg。
31.某厂转炉在2004年共砌筑了10个炉壳，产钢134万吨，平均出钢为19.1t。
求转炉的平均炉龄是多少？
解：
根据公式得：
炉龄＝炉龄总数/炉役数
炉龄总数＝总产量/平均出钢量＝134000/19.1≈70150
炉役数为10次
故：
平均炉龄＝70150/10＝7015炉
答：
转炉的平均炉龄是7015炉。
32.炉前冶炼HRB335钢，终点残锰0.05%，锰铁锰含量60%，锰的吸收率按90%计算，出钢量25t，问应加入锰铁多少kg？
（该钢种锰含量中限为1.4%）
解：
锰铁加入量＝（[钢中锰成分中限-终点残锰]÷猛铁回收率
×锰铁含锰量）×钢水量×1000
＝[（1.4%-0.05%）÷（60%×90%）]×25×1000
＝625（kg）
答：
锰铁加入量为625kg。
33.已知炉渣量（Q渣）为3t，炉渣要求含氧化镁（MgO要求%）为9%，炉衬侵蚀使渣中氧化镁（MgO原%）为2%，白云石含氧化镁（MgO白云石%）为18%，计算每炉白云石加入量（Q白云石）。
（公斤保留整数位）
解：
Q白云石＝[（MgO要求%-MgO原%）/MgO白云石%]×Q渣
＝[（9%-2%）/18%]×3×1000
＝1167kg
答：
每炉白云石加入量1167kg。
34.根据要求工艺，一般要求莹石的加入量应小于石灰加入量的5%，如炉里加入石灰量为3.5t，求萤石的用量最大是多少？
解：
萤石最大用量＝石灰量×5%＝3.5×1000×5%＝175kg
答：
萤石的用量最大是175kg。
35.某炉次炉渣成份为CaO＝56.25%，MgO＝7.86%，SiO2＝13.72%，FeO＝13.41%，求该炉碱度是多少？
解：
R＝CaO%/SiO2%＝56.25/13.72＝4.1
36.已知转炉装入量为42t，氧气流量为9000m3/h，求供氧强度？
解：
供氧强度＝氧气流量/金属装入量＝9000/60/42＝3.57m3/（t·min）
答：
供氧强度为3.57m3/（t·min）。
37.某厂氧气顶吹转炉某月生产钢为79680t，共消耗铁水75530t，废钢16580t。
求该月钢铁料消耗是多少？
解：
钢铁料消耗＝（铁水+废钢）/合格钢产量
＝[（75530+16580）/79680]×1000
＝1156kg/t钢
答：
该月钢铁料消耗是1156kg/t钢。
38．方坯780mm结晶器水缝宽4.5mm，铜管外形为矩形，长144mm，宽142mm，结晶器水量在100t/h时，求结晶器内水流速。
解：
V=10000W/36S
=10000×100/[36×（144+142）×4.5×2]
=10.79（m/s）
答：
结晶器内水流速10.79m/s
39.某钢种的液相线温度为1522℃，要求浇注时的过热度为20℃，求该钢种的浇注温度应是多少？
解：
T=1522+20=1542℃
答：
该钢种的浇注温度应是1542℃
40.某厂转炉平均出钢量为42.5吨，有一台半径6m的四机四流连铸机，生产铸坯断面为150×150mm2，拉速为2.6m/min，求拉完一炉钢用时多少？
（镇静钢比重为7.6t/m3）
t=42.5/（0.15×0.15×2.6×4×7.6）=23.9分钟
答：
拉完一炉钢用23.9分钟。
41.已知某钢种的熔化温度为1528℃，浇注的过热度为40℃，吹氩喂线精炼温度降低为20℃，出钢过程温降为40℃，钢水在运输过程中的总温降为20℃，求转炉出钢要求的温度是多少？
解：
T=1528+40+20+40+20=1648℃
答：
转炉出钢温度要求为1648℃
42.某铸机拉速为1m/min时的振频为100c/min，振幅为7mm，求振痕间隔长度是多少？
解：
L=100cm/min/100c/min=1cm
答：
振痕间隔长度为1cm。
43.150*150铸机，拉速V=1.5m/min，综合凝固系数K=29.5，则铸机此时的液芯长度为多少？
解：
L=（0.5D）2×V/K2
=752×1.5/29.52
=9.7m
答：
铸机此时的液芯长度为9.7m。
44.对于120*120mm2断面，拉速v=3.5m/min，二冷总水量（W）为60吨/小时，求比水量L是多少升/Kg钢？
已知钢水比重ρ=7.3吨/m3（小数点后保留两位）
解：
单位时间产坯：
G=0.12×0.12×3.5×7.3×1000
=367.92（Kg）
则比水量：
L=W/G
=（60×1000/60）/367.92
=2.72升/Kg
答：
比水量L是2.72升/Kg钢。
45.采用150公斤矿石冷却时，已知石灰中氧化钙84%，二氧化硅1.2%，渣碱度为R=3.05，矿石中含二氧化硅7%，计算补加石灰量。
解、%CaO有效=%CaO石灰-R%SiO2石灰
=84%-3.05*1.2%=80.34%-----------（2分）
补加石灰=（R*%SiO2矿石*W矿）/%CaO有效
=3.05*7%*150/80.34%=39.86kg-----------（3分）
答：
补加石灰量39.86kg。
46.210t转炉，装入量225t，吹炼16min，氧流量为47250Nm3/h，求此时氧耗量为多少Nm3？
解：
已知：
Q＝47250Nm3/h，t＝16min
由：
Q＝V/t
得：
V＝Qt＝（47250/60）×16＝12600Nm3
答：
氧气消耗量为12600Nm3。
47.一台断面200*1250单流铸机，平均拉速为0.9m/min，铸坯理论比重7.8t/m3，铸机平均作业率味85%，求该铸机的年产量多少？
（保留一位小数）
解：
日产W日=0.2×1.25×0.9×7.8×60×24
=2527.2t
年产W年=W日×365×85%
=2527.2×365×85%
=78.4万吨
答：
该铸机的年产量78.4万吨。
48.氧枪管路参数如下：
管路
外径
（mm）
壁厚
（mm）
内径
（mm）
外层水管
φ168
7.5
φ153
中层水管
φ140
5.5
φ129
内氧管
φ108
5
φ98
按进水流速5m/s计算，需氧枪水流量多少？
解：
内水封外径＝140-5.5×2＝129mm
内水封面积＝=（129*129-108*108）*3.14/4＝3906mm
Q=5*3906*3600/1000000=70Nm3/h
答：
需氧枪水流量70Nm3/h。
49.某厂用RH法脱气，在处理过程中，允许温降为60℃，处理过程中平均温降为2.5℃/min，求脱气处理时间？
解：
由公式t=△Tc/vT得：
t=60/2.5=24（min）
答：
脱气处理时间为24min。
50.在碱性转炉炼钢过程中，金属炉料中含硫量为0.08%，渣量为料重的14%，钢水收得率为100%，假定Ls=7，不发生汽化去硫和逆反应，求此时的脱硫率是多少？
解：
由公式知：
金属含硫量
[S%]=100*（∑S料-△S气）/W金+Ls*W渣
=100*（0.08-0）/100+7*14=0.0404
而进入炉渣中的硫为：
△[S%]=0.08-0.0404=0.0396
所以，脱硫率为：
0.0396/0.08*100%=49.5%
答：
碱性转炉的脱硫率是49.5%。
51.一季度某炼钢厂钢水量为82.4万吨，合格钢产量为79.5万吨，废品量为0.5万吨，求其铸坯收得率。
解：
铸坯总产量＝合格坯量+废品量＝79.5+0.5＝80万吨-----------（2分）
铸坯收得率＝80/82.4*100％
＝97.08％
答：
铸坯收得率为97.08％
52.转炉的装入量为40t，实际工作有效容积为24m3，求炉容比是多少?
解：
炉容比＝有效工作容积（m3）/装入量（t）＝24/40＝0.6m3/t
答：
炉容比是0.6m3/t。
53.已知板坯尺寸（厚×宽×长）为200×1250×2500mm，经热轧后成为厚30mm、宽2500mm的不切边钢板，纵轧成材，试求轧制后钢板的长度？
解：
根据体积不变定律
L＝（200×1250×2500）/（30×2500）
＝8333.3mm
答：
轧制后钢板的长度为8333.3mm。
54某高炉炉容为300m3，日产生铁600吨，每日消耗焦碳360吨，试求该高炉的利用系数和焦比各是多少？
（5分）
解：
（1）高炉利用系数=生产铁水量÷高炉炉容÷天数
=600吨÷300m3÷1天
=2.0（t/m3..d）
（2）焦比=消耗焦碳量÷生产铁量
=360吨÷600吨
=600（kg/t.铁）
答：
高炉利用系数为2.0t/m3..d，焦比为600kg/t.铁。
55.已知炉渣中CaO含量为50%
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