电炉炼钢铁合金加入量计算法
一、 计算公式算法举例
计算中有关问题的说明
1、 炉料的收得率
炉料的收得率与炉料的好坏,炉料中能被氧化元素的含量以及冶炼方法等有关。一般而言,炉料的收处率如下:氧化法为95~96%,不氧化法为96~97%,返回吹氧法为95~97%。炉料的收处率简称收得率。计算铁合金加入量时以炉料实重进行计算。炉料实重=炉料重×收得率。
2、 铁合金中合金元素的回收率
炼钢中使用的镍、钴、铜、钼钨铁、铬铁、锰铁、钒铁、铌铁、矽铁等,作为合金化材料有冶炼操作规程规定的时期加入时,由于这些铁合金元素的回收率相当高,在计算中为了简化起见其回收率均可按100%计算。在回收率低的元素有硼、钛、铝。硼铁中硼的回收率一般为30~50%。钛铁中钛的回收率一般为40~60%。铝的回收率:当冶炼含铝量为1%左右的钢种时,铝在氧化渣扒出后加入时一般为50~60%,在还末期扒渣后加入时一般为65~80%,当冶炼含铝量较高的钢种时铝的回收率有所升高。当冶炼含铝量高达5%左右的高铝钢时,铝的回收率可大于95%。即使是对于硼铁、钛铁和铝,在计算时为了简便起见,同样可以把回收充的因素考虑在所控制的成分之上。如以冶炼38CrMoAIA钢为例,铝的规格范围为0.70~1.10%,当采用扒还元渣后加入的工艺时,铝按1.20~1.30%加入,而将铝的回收率皆当作100%。又比如冶炼高矽钢时,出钢前加入矽铁后不再分析矽的含量,这时虽将矽铁中矽的回收率当作100%,但控制成分时应将矽量偏上限控制。铁合金中合金元素的回收率简称回收率。收得率与回收率的意义相当,但为了使炉料与铁合金相区别故分别名为收得率与回收率。
在实际冶炼中控制钢的化学成分时,对于冶炼含铬、含锰而对炭量有规格要求的钢种时,为了便于炭量的调整,在加入铬铁锰铁进行合金化时,不宜一下就把铬、锰加到要求达到的成分,而应稍低于要求达到的成分,以便在补加铬铁、锰铁时,可使用高炭铬铁、高炭锰铁来补足不足的炭量。
二、钢中含一种合金元素
1、炉料中不含该元素成分的情况
[公式1]:
铁合金加入量=炉料重×收得率×应达到的成分/铁合金成分×回收率-应达到的成分
简化公式:
铁合金加入量=炉料实重×应达到的成分/铁合金成分-应达到的成分
例1 用氧化法冶炼Cr17钢,设炉料重15000Kg,问应加入多少铬铁才能使钢中Cr=17.2?铬铁含铬70%。
解:炉料收得率按95%计算。
炉料实重=15000×95%=14250㎏
FeCr加入量=14250×17.2%/70%-17.2%=245000/52.8=4650㎏
故应加入铬铁4650公斤
2、 炉料中含有该元素成分的情况
[公式2]:
铁合金加入量=炉料重×收得率(应达到的成分-炉中已有的成分)/铁合金成分×回收率-应达到的成分
简化公式:
铁合金加入量=炉料实重(应达到的成分-炉中已有的成分)/铁合金成分-应达到的成分
例2 用不氧化法冶炼3Cr13钢,设炉料重18000㎏,炉中分析:Cr=11%,问应加入多少铬铁才能使钢中Cr=13%?铬铁含铬70%。
解:炉料收得率按95%计算。
炉料实重×95%=17500㎏
FeCr加入量=17500(13%—11%)/70%—13%=17500×2/57=612㎏
故应加入铬铁612公斤。
例3 用不氧化法冶炼3Cr13钢,设炉料重15000㎏,炉中分析:Cr=14.2%,问就厍入多少低炭钢才能使钢中Cr=13.8%?
解:炉料收得率按97%计算。
炉料实重=15000×97%=14500㎏
低炭钢加入量=14500(13.8%-14.2%)÷0-13.8%
=14500(-0.4)÷(-13.8%)=5800÷13.8=420㎏
或:低炭钢加入量=14500(14.2%-13.8%)÷13.8%-0
=14500×0.4÷13.8=14500×0.4÷13.8=420㎏
故应加入低炭钢420公斤。
例4 用氧化法T12A钢,设炉料重20000㎏,炉中分析:C=1.13%,问应加入多少生铁才能使钢中C=1.16%?生铁含炭4%。
解:炉料收得率按95%计算。
炉料实重=20000×95%=19000㎏
生铁加入量=19000(1.16%-1.13%)÷4%-1.16%=19000×0.03÷2.84=200㎏
故应加入生铁200公斤
例5 用氧化法冶炼T12A钢,设炉料重20000㎏,出炉前C=1.25%,因无氧气决定加入纯铁降炭,问应加入多少纯铁才能使钢中C=1.22%?纯铁含炭0.03%。
解:炉料收得率按95%计算
炉料实重=20000×95%=19000㎏
纯铁加入量=19000(1.22%-1.25%)÷0.03%-1.22%
=19000(-0.03)÷(-1.19)=570÷1.19=480㎏
或:纯铁加入量=19000(1.25%-1.22%)÷1.22%-0.03%
=19000×0.03÷1.19=480㎏
故应加入纯铁480公斤。