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文档简介
白云石主要是增加渣中MgO含量保护炉衬,而萤石是助熔剂加速石灰熔化,与白云石作用相反。举个例子吧。单渣法的计算步骤条件;铁水成分:Si0.85% ,P0.20%石灰成分:CaO89%SiO21.2%MgO3.0%生白云石成分:CaO32%SiO21.3%MgO21%终渣成分:R=3.5MgP6%渣量位装入量的15%,炉衬侵蚀量是装入量的0.9%,炉衬中的MgO为37%首先计算不加白云石时石灰的加入量。石灰加入量=2.14*(Si%)/CaO%有效*R*1000=2.14*0.85%/(89%-3.5*1.2%)*3.5*1000=74KG/吨铁生白云石的加入量=1000*15%*6%/21%=43KG炉渣中的MgO来源主要有加入的生白云石,石灰以及被侵蚀下来的炉衬中的MgOa。其中,石灰带入的MgO折合成生白云石的数量为74*3.0%/21%=10KG/吨铁由炉衬进入渣中的MgO折合成白云石的数量为1000*0.9%*375/21%=15.9KG/吨铁生白云石的时间加入量为43-10-15.9=6.3KG/吨铁。当然,计算方法不只是这一个,同时计算炉渣的总渣量也有不同的计算方法,不同的计算方法算出来的结果是有差别的。另外,如果你是实际操作的话,不应该只是计算,而且在操作过程中还要不断的修正具体的加入量。假如知道了铁水中Si和P的量是多少,如何计算!!给个详细的工式,谢谢了师傅们!!如果Si是90,P是60,废钢是钢管头,那么石灰和白云石各应该是多少呀!给例个详细的公式吧!!再次谢谢师傅们了!!小弟我刚学炼钢呀!!1、石灰加入量主要根据铁水中Si、P含量和炉渣碱度来确定(1)、炉渣碱度的确定。碱度高低主要根据铁水成份而定,一般来说,铁水含P、S量低,炉渣碱度控制在2.8-3.2;中等P、S含量的铁水,炉渣碱度控制在3.2-3.5;P、S含量较高的铁水,炉渣碱度控制在3.5-4.0.(2)、石灰加入量的计算铁水含P小于0.3%:石灰加入量(Kg/t)=2.14【%Si】*碱度*1000/%CaO有效式中:%CaO有效指石灰中有效CaO含量,%CaO有效=%CaO石灰-碱度%SiO2石灰,一般值都在90%左右2.14指SiO2与Si的分子量之比。铁水含P大于0.3%:石灰加入量(Kg/t)=2.2(【%Si】+【%P】)*碱度*1000/%CaO有效式中2.2指1/2{(SiO2/Si)+(P2O5/P)},即分子量之比的平均值2、白云石加入量的确定白云石加入量根据炉渣中所要求的MgO含量来确定,一般炉渣中MgO含量控制在6-8%。炉渣中的MgO含量由石灰、白云石和炉衬侵蚀的MgO带入,故在确定白云石加入量时要考虑他们的相互影响。(1)白云石应加入量(Kg/t)=渣量%(%MgO)*1000/白云石中MgO含量(2)白云石时间加入量=应加入量-石灰中MgO折算的白云石量-炉衬侵蚀带入MgO折算的白云石量碳钢、低合金钢的合金加入量计算设已知钢水质量为P公斤,合金加入量为G公斤,合金成分为c%,合金收得率为n%,炉内钢水分析成分为b%,则合金加入后的成分a%可用下式表示:a=(Pb+Gcn)/P+Gn由上式可得:G=[P(a-b)]/[(c-a)n]碳钢、低合金钢由于合金元素含量低,合金加入量少,合金用量对钢液总质量的影响可以忽略不计。合金加入量一般采用下式近似计算:G=[P(a-b)]/(cn)式中:G为合金加入量,Kg;P为钢液质量,Kg;a为合金元素控制成分,%;b为炉内元素分析成分,%;c为铁合金中的元素成分,%;n为合金元素的收得率,%。单元高合金钢合金加入量计算高合金钢由于合金元素含量较高,控制元素成分需要补加较多的合金量,这对钢液的总重量有很大的影响。即使有时合金用量虽然不大,但对元素的控制成分也有影响,所以高合金钢的补加合金元素用公式G=[P(a-b)]/[(c-a)n]计算。这里的高合金钢是指单元合金元素含量大于3%或加上其它合金元素含量的总和大于3.5%的钢种。合金加入量的计算钢水量校核及碳钢、低合金钢的合金加入量计算A钢水量校核实际生产中,由于计量不准,炉料质量波动大或操作的因素(如吹氧铁损、大沸腾跑钢、加铁矿等),会出现钢液的实际重量与计划重量不符,给化学成分的控制及钢的浇铸造成困难。因此,校核钢液的实际重量是正确计算合金加入量的基础。首先找一个在合金钢中收得率比较稳定的元素,根据其分析增量和计算增量来校对钢液量。计算公式为:PAM=PoAMo 或P=Po (9-3)式中:P为钢液的实际重量,Kg;Po为原计划的钢液质量,Kg;AM为取样分析校核的元素增量,%;AMo为按Po计算校核的元素增量,%。公式中用镍和钼作为校核元素最为准确,对于不含镍和钼的钢液,也可以用锰元素来校核还原期钢水重量,因为锰受冶炼温度及钢中氧、硫含量的影响较大,所以在氧化过程中或还原初期用锰校核的准确性较差。氧化期钢液的重量校核主要凭经验。例如:原计划钢液质量为30t,加钼前钼的含量为0.12%,加钼后计算钼的含量为0.26%,实际分析为0.25%。求钢液的实际质量?解:P=30000x(0.26-0.12)%/(0.25—0.12)%=32307(Kg)由本例可以看出,钢中钼的含量仅差0.10%,钢液的实际质量就与原计划质量相差2300Kg。然而化学分析往往出现士(0.01%〜0.03%)的偏差,这对准确校核钢液质量带来困难。因此,式9-3只适用于理论上的计算。而实际生产中钢液质量的校核一般采用下式计算:P=GC仏M (9—4)式中:P为钢液的实际重量,Kg;G为校核元素铁合金补加量,Kg;C为校核元素铁合金成分,%;AM为取样分析校核元素的增量,%。例如:往炉中加入钼铁15Kg,钢液中的钼含量由0.2%增到0.25%。已知钼铁中钼的成分为60%。求炉中钢液的实际质量?解:P=(15x60%)/(0.25—0.20)%=18000(Kg)例如:冶炼20CrNiA钢,因电子称临时出故障,装入的钢铁料没有称量,由装料工估算装料。试求炉中钢液质量?解:往炉中加入镍板100Kg,钢液中的镍含量由0.90%增加1.20%,已知镍板成分为99%,则:P=(100x99%)/(1.20—0.90)%=33000(Kg)例如:电炉炼钢计划钢液量为50000Kg,还原期加锰铁前,钢液含锰0.25%,加锰铁后,计算含锰量为0.50%,实际分析含锰为0.45%,求实际钢液质量?解: P=50000x(0.5—0.25)%/(0.45—0.25)%=62500(Kg)B碳钢、低合金钢的合金加入量计算设已知钢水质量为P公斤,合金加入量为G公斤,合金成分为c%,合金收得率为n%,炉内钢水分析成分为b%,则合金加入后的成分a%可用下式表示:a=(Pb+Gcn)/P+Gn由上式可得:G=[P(a—b)]/[(c—a)n]碳钢、低合金钢由于合金元素含量低,合金加入量少,合金用量对钢液总质量的影响可以忽略不计。合金加入量一般采用下式近似计算:G=[P(a—b)]/(cn)式中:G为合金加入量,Kg;P为钢液质量,Kg;a为合金元素控制成分,%;b为炉内元素分析成分,%;c为铁合金中的元素成分,%;n为合金元素的收得率,%。例如1:冶炼38CrMoAI钢,已知钢水量20吨,炉中残余铝为0.05%,铝锭成分98%,铝的收得率75%,要求成品铝0.95%,需加多少铝锭?解:铝锭加入量:G=[20000x(0.95—0.05)%]/(98%x75%)=244.9(Kg)例如2:冶炼45钢,出钢量为25800Kg,炉内分析锰为0.15%,要求将锰配到0.65%,求需要加入多少含锰为68%的锰铁(锰的收得率按98%计算)?解:锰铁加入量:G=[25800x(0.65—0.15)%]/(68%x98%)=193.6(Kg)验算:[Mn]=(25800x0.15%+193.6x68%x98%)/(25800+193.6)x100%=0.65%例如3:电弧炉氧化法冶炼20CrMnTi钢,炉料装入料为18.8t,炉料综合收得率为97%,有关计算数据如下,计算锰铁、铬铁、钛铁、硅铁的加入量?元素名称MnSiCrTi控制成分/%0.950.271.150.07分析成分/%0.600.100.50合金成分/%65756830元素收得率/%95959560解:炉内钢水量:P=18800x97%=18236(Kg)合金加入量:GFe-Mn=[18236x(0.95-0.60)%]/(65%x95%)=103(Kg)GFe-Si=[18236x(0.27-0.10)%]/(75%x95%)=44(Kg)GFe-Cr=[18236x(1.15-0.50)%]/(68%x95%)=183(Kg)GFe-Ti=[18236x0.07%]/(30%x60%)=71(Kg)验算:钢水总量P=18236+103+44+183+71=18637(Kg)[Mn]=(18236x0.60%+103x65%x95%)/18637x100%=0.93%[Si]=(18236x0.10%+44x75%x95%)/18637x100%=0.27%[Cr]=(18236x0.5%+183x68%x95%)/18637x100%=1.12%[Ti]=(71x30%x60%)/18637x100%=0.07%由上两例的计算结果可以看出,当钢中加入的合金量不大时,计算结果与预定的成分控制相符,如果合金加入量大时会产生偏差。实际生产中,往往使用高碳铁合金调整钢液成分,通常要首先计算钢水增碳量,然后再计算元素增加量。方法步骤如下:第一步:根据允许增碳量来计算加入合金量:G=PAC/CG式中:G为铁合金加入量,Kg;P为钢水量,Kg;AC为增碳量,%;CG为铁合金含碳量,%。第二步:根据第一步计算出的铁合金加入量,计算出合金元素成分的增量:AM=GCn/p式中:G为铁合金加入量,Kg;P为钢水量,Kg;AM为合金元素的增量,%;c为铁合金中元素成分,%;n为合金元素成分的收得率,%。第三步:根据上述计算结果,如果元素含量仍低,则需用中、低碳合金补加;如果元素含量超过,说明铁合金加入过多,应按G=[P(a-b)]/(cn)计算。例如4:冶炼45钢,钢水量50t,吹氧结束终点碳为0.39%,锰为0.05%,现用含锰68%、含碳7.0%的高碳锰铁调整,锰元素收得率为97%,试进行计算?解:需增碳0.06%,计算出高碳锰铁加入量:GFe-Mn=(50000x0.06%)/7.0%=428.6(Kg)计算锰元素的增量:AMn=(428.6x68%x97%)/(50000+428.6)x100%=0.56%根据计算含锰量为(0.56+0.05)%=0.61%,45钢中锰的标准成分为0.50%〜0.80%,所以符合要求。9.5.2.2单元高合金钢合金加入量计算高合金钢由于合金元素含量较高,控制元素成分需要补加较多的合金量,这对钢液的总重量有很大的影响。即使有时合金用量虽然不大,但对元素的控制成分也有影响,所以高合金钢的补加合金元素用公式G=[P(a—b)]/[(c-a)n]计算。这里的高合金钢是指单元合金元素含量大于3%或加上其它合金元素含量的总和大于3.5%的钢种。例如5:返回吹氧法冶炼3Cr13钢,已知装料量25t,炉料的综合收得率为96%,炉内分析铬的含量为8.5%,铬的控制规格成分为13%,铬铁中铬的成分为65%,铬的收得率为95%。求铬铁补加量?解:GFe—S=[25000x96%x(13—8.5)%]/[(65%—13%)x95%]=2186(Kg)验算:[Cr]=(25000x96%x8.5%+2186x65%x95%)/(25000x96%+2186x95%)x100%=12.99%这种方法也称减本身法。由计算得出,铬铁的补加量为2186Kg,并通过验算,符合要求。例6:返回吹氧法冶炼2Cr13钢,已知钢液重量为30t,炉中分析碳含量为0.15%,铬含量为11.00%,要求碳控制在0.19%,铬控制在13.00%。如果库存铬铁只有高碳铬铁和低碳铬铁两种,其中高碳铬铁的含碳为7.0%、含铬为63%,低碳铬铁的含碳为0.50%、含铬为67%,铬的收得率都是95%。求这两种铬铁各加多少?解:设高碳铬铁的补加量为xKg,低碳铬铁的补加量为yKg。碳达到控制成分的平衡为:0.19%=铬达到控制成分的平衡为:13%=6.81x+0.31y=1200整理二式得:46.85x+50.65y=60000解联立方程得:x=128;y=1067由计算可知,加入高碳铬铁128Kg,低碳铬铁1067Kg,可使钢中含碳量达0.19%,铬含量达13%。这种计算方法又称纯含量计算法。相对单渣法而言,在过去,没有炉外处理的时候,铁水的磷太高,造一次渣,无法使磷降低到合格的范围内,双渣法是万不得已的操作,能不用就不用,增加成本,延长冶炼周期,在我国应用较少,因为我国大部分为低磷铁水,欧洲的是高磷铁水。现在有路外处理后,把磷和硫降低了,都用不到双渣了。磷高,目前,设备比较先进的钢厂都有三脱即脱磷,脱硫,脱硅。落后的钢厂或是没有路外处理或是仅仅是一个暂时储存铁水的设备。因为小钢厂冶炼钢种对硫磷要求都不严格,比如HRB335要求硫磷不高于0.045%,而轴承钢是V0.025%;众所周知,好多小企业是以冶炼螺纹钢为主的,他们把转炉作为脱磷设备,而先进钢厂仅仅把转炉作为脱碳升温的设备,比如,日本的双联法炼钢,即一个是完成三脱,另一个是脱碳升温。据说首钢引进了。硅高也不一定双渣法操作,可以通过加冷却剂的方法来中和多余的热量,比如入炉前知道,多加废钢。冶炼中可以通过矿石和氧化铁皮等来调整。断吹我在炉前3年多,还没有听说过。氧化反应应该在前,转炉吹炼前期主要为硅锰氧化期,硅锰氧化结束后进入碳氧反应期。实际顶吹氧气转炉炉内脱碳反应速度的变化将炼钢过程分为前、中、后三个阶段。前期因铁水中的硅含量很高.而铁水温度较低,所以以硅的氧化为主,而脱碳反应受到抑制。硅的氧化速度由快变馒.而脱破速度由慢到快,最后达到最大值。中期钢水温度上升,钢水中的碳以极大速度转移到点火区,供给的氧气几乎消耗于脱碳,因此脱碳速度始终保持最高水平。后期脱碳反应继续进行,但钢水中的碳的浓度已很低,脱碳速度随着钢水碳含量的减少不断下降。在850°C以上时,一氧化碳比二氧化碳稳定存在,所以铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。在转炉条件下,不可能多生成二氧化碳。氧化铁皮可改善熔渣流动性,也有利于脱磷,并且可以降温。对氧化铁皮的要求是®TFe>70%,SiO2、S、P等其他杂质含量均低于3.0%。粒度应不大于10mm,使用前烘烤干燥,去除油污。在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。烧掉多余的碳当然是目的之一,但是不是越低越好,各个钢种对于碳的含量有不同的要求,应该是把碳的含量去除到符合钢种要求的范围内。另一个目的是脱硅,铁水里面的硅含量太高必须去除多余的。还有就是尽量多的去除铁水里面的磷和硫。最后还要去除钢水里面的各种气体和夹杂物。钢要求含碳低,降低它的脆性,渗碳是用碳作还原剂,还原钢中的碳为二氧化碳或一氧化碳基于强度理由选钢。基于抗弯强度的理由,选择低炭钢。基于表面疲劳强度的理由选择渗碳。基于以上综合的理由选择低碳钢渗碳。然后热处理易淬透而不容易开裂,并且可以保持良好的表面耐磨性。同时具有很好抗弯强度。就是心是软的,表面是硬的。渗氮,是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中,通以流动的氨气并加热,保温较长时间后,氨气热分解产生活性氮原子,不断吸附到工件表面,并扩散渗入工件表层内,从而改变表层的化学成分和组织,获得优良的表面性能。渗入钢中的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁,一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物,特别是氮化铝、氮化铬。这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度,因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力,并降低缺口敏感性。另外渗碳的最终目的是使渗过碳的工件表面获得很高的硬度,提高其耐磨程度。渗碳:渗碳后的工件经淬火和低温回火,使表面具有高硬度河耐磨性,而心部仍保持良好的塑性河韧性,从而满足工件外硬内韧的使用要求。渗氮:零件渗氮后表面形成一层氮化物,不需要淬火就可以具有高的硬度、耐磨性、抗疲劳性河一定的腐蚀性,而且变形也很小。碳氮共渗:又称氰化。碳氮共渗是将钢件表面同时渗入碳原子河氮原子,形成碳氮共渗层,以提高工件的硬度、耐磨性河疲劳强度的处理方法。含碳量高、不等于硬、只有含碳量高才能淬硬;不淬火的高碳钢比低碳钢硬是很有限的,只有渗碳后的低碳钢和高碳钢经加热到相变温度后急剧冷却才能变硬(马氏体)。一般低碳钢渗碳后淬火可得到外表硬、内部有很好的韧性的零件,如要求外表耐磨又能承受冲击力的重要的轴、齿轮等。一般通过热处理消除氢脆的方法是去氢退火:温度:温度选择在氢溶解度小、扩散系数大的区域(C曲线鼻尖处),一般500°C左右时间:几十小时这叫表面渗碳处理,工件渗碳后还要经过淬火。这是对金属表面处理的一种,采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢,具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分.相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺,它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度,提高其耐磨程度。表面渗碳是将钢制工件放在含碳介质中加热到高温,以增加工件表层含碳量的化学热处理工艺。渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后,钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火,以得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度,并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性,使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机、汽车和拖拉机等的机械零件,如齿轮、轴、凸轮轴等。渗碳与其他化学热处理一样,也包含3个基本过程。①分解:渗碳介质的分解产生活性碳原子。②吸附:活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加。③扩散:表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差,表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度,同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。一般常见渗碳方式有以下三种:1、固体渗碳:将零件和固体渗碳剂装入密封的渗碳箱中,在炉中加热至900C~950°C,保温足够长时间,活性碳原子渗入零件表层形成一定厚度的渗碳层;2、 气体渗碳:将零件置于密封的渗碳炉中,加热至900°C~950°C,向炉内加入易分解的有机液体(煤油、苯、甲醇)或直接通入渗碳气体(煤气、石油液化气等)产生活性碳原子渗入钢中形成渗碳表面;3、 液体渗碳:用液体介质(如碳化硅、成品渗碳剂)进行渗碳。转炉炼钢法配价废钢是热平衡的需要,用部
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