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整合版转炉炼钢计算部分

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转炉炼钢部分1.>已知转炉造渣碱度要求为3.0，铁水中含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：石灰加入量= (2.14[%Si]/%CaO有效)×R×100= （2.14×1.2%/70）×3×100=110kg/t答：吨钢加入石灰110kg。

2.>某钢厂2000年生产Q235A80万吨，Q215B60万吨，另外还生产60Si2Mn45万吨。

该厂的优质钢比是多少？解：优质钢比(%)＝优质钢产量(吨)/钢总产量(吨)×100%＝45/(80+60+45)×100%＝24.32%答：该厂的优钢比为24.32%。

3.>出钢量按73t，钢中氧为700ppm，理论计算钢水全脱氧需要加多少kg铝？(铝原子量为27，氧原子量为16)解：反应方程式：2Al+3[O]=(Al2O3)73t钢中700ppm[0]折合钢水含氧量：73×1000×0.07%=51.1kg设：51.1kg氧消耗X kg铝则：2×27/（3×16）=X/51.1得：X=2×27×51.1/（3×16）=57.5kg答：理论计算钢水全脱氧需要加57.5kg铝。

4.>已知在钢液中，元素百分含量(xi)：碳0.11%，硅0.21%，锰0.42%，磷0.02%，硫0.03%，铜0.06%，其余成分不计。

各元素含1%对钢液凝固影响值(△ti)为：碳90，硅6.2，锰1.7，磷28，硫40，铜2.6；纯铁凝点为1539℃。

计算Q195的液相线温度(T液)。

解：T液＝1539-∑(xi·△ti)＝1539-0.11×90-0.21×6.2-0.42×1.7-0.02×28-0.03×40-0.06×2.6＝1525℃答：Q195的液相线温度ΔT为1525℃5.>已知：铁水含硅0.80%，硅铁含硅74%，铁水装入量50t，要求配后铁水含硅1.2%，求硅铁配加量(kg)。

解：设：配加的硅铁为X kg；由硅守恒得出下面方程式：50000×0.008+0.74X=（50000+X）×0.012得：X=274.73kg答：配加的硅铁两位274.73kg。

6.>使用单渣法操作确定石灰加入量。

己知(1)铁水含[Si]-0.85%(2)石灰成份：CaO-89%，SiO2-1.0%，(3)生白云石：CaO-32%，SiO2-1.3%，加入量＝15kg/t(4)炉渣碱度要求R＝3.5解：(1)CaO有效＝89%-3.5×1.0%＝85.5%(2)生白云石带入CaO折合石灰量为：(15×32%)/CaO有效≈5.6kg/t(3)石灰加入量＝(2.14×[Si]%/CaO有效)×R×1000-5.6＝(2.14×0.85%/85.5%)×3.5×1000-5.6＝68.9kg/t答：实际石灰加入量为68.9kg/t。

7.>己知：钢铁料中含锰0.58%，终点钢水余锰为0.17%，渣中Mn含量为3.92%，钢水量按转护吹损为10%计算。

用锰平衡法计算1000kg钢铁料产生的渣量及渣量占钢水量的比例。

解：钢铁料中的锰量＝1000×0.58%＝5.8kg钢水中的锰量＝1000×(1-10%)×0.17%＝1.53kg进入渣中的锰量＝5.8-1.53＝4.27kg渣量＝4.27/3.92%＝108.9kg渣量占钢水量的比例＝108.9/900＝12.1%答：产生的渣量为108.9kg，渣量占钢水量的比例为12.1%8.>根据锰平衡计算转炉渣量。

已知：(1)铁水36t，含锰0.20%；(2)废钢8t，含锰0.45%；(3)散状料带入锰忽略不计；(4)钢水量40t，残锰0.05%；(5)终点炉渣含锰2.20%。

解：(1)锰的带入＝铁水带锰+废钢带锰＝36×1000×0.20%+8×1000×0.45% ＝72+36＝108kg(2)锰的产出＝钢水带锰+炉渣锰＝40×1000×0.05%+渣量(X)×1000×2.2%＝20+22X(3)根据物料平衡法，则：锰的带入＝锰的产出即：108＝20+22XX＝4.0t答：转炉渣量为4.0t。

9.>已知一炉45钢的化学成份为：C：0.46%，Si：0.25%，Mn：0.60%，P：0.025%，S：0.015%；钢中每增加1%元素使其凝固点降低值为(℃)：C：6.5，Si：8，Mn：5，P：30，S：25。

计算该炉钢的凝固温度。

解：依据凝固温度计算公式t凝＝1538-(65×C%+8×Si%+5×Mn%+30×P%+25×S%)＝1538-(65×0.46+8×0.25+5×0.70+30×0.025+25×0.015)＝1501.5℃答：该炉钢的凝固温度为1501.5℃。

10.>已知在钢液中，元素百分含量(xi)：碳0.45%，硅0.27%，锰0.65%，磷0.018%，硫0.020%，铜0.05%，其余成份不计。

各元素含1%，对钢液凝固影响值(△ti)为：碳90，硅6.2，锰1.7，磷28，硫40，铜2.6；纯铁凝点为1538℃。

计算45钢的液相线温度(T液)。

(保留整数位)解：T液＝1538-∑(xi·△ti)=1538-0.45×90-0.27×6.2-0.65×1.7-0.018×28-0.02×40-0.05×2.6＝1493℃答：45钢的液相线温度为1493℃。

11.>已知：冶炼Q235钢，出钢量为30t，Fe-Mn合金加入量为220kg，成品成份Mn为0.45%，钢水终点余Mn0.10%，Fe-Mn含Mn量为64%，请计算这炉钢水的Fe-Mn吸收率是多少？解：吸收率＝(成品成份%Mn-余锰%)/(合金含量%×合金加入量)×出钢量＝(0.45%-0.10%)/(64%×220)×3000＝74.6%答：这炉钢水的Fe-Mn吸收率是74.6%。

12.>16Mn钢的规格成份为C：0.14%～0.20%，Mn：1.20%～1.60%，Si：0.20～0.55%，使用硅锰合金、硅铁脱氧，其成份和吸收率为硅锰合金；68.5%Mn，18.5%Si，硅铁：75%Si，ηMn＝85%，ηSi＝80%，终点钢水残余成份为Si痕迹，余Mn0.16%，求吨钢合金加入量。

解：由公式：合金加入量＝(钢种中限成分%-钢水残余成份）/ (合金含量×合金吸收率)×1000得：硅锰加入量＝(1.4%-0.16%)/(68.5%×85%)×1000＝21.3kg硅铁带入量＝21.3%×18.5%×80%/1000＝0.315%硅铁加入量＝(0.375%-0.315%)/(75%×80%)×1000＝1kg答：硅锰合金加入量为21.3kg，硅铁合金加入量为1kg。

13.>本炉次目标出钢量为310t，转炉停吹[C]0.02%，停吹[Mn]0.08%，目标成品[C]0.06%，成品[Mn]0.28%，成品[Si]0.35%，成品[Al]0.045%。

合金条件：增碳剂含碳98%，吸收率68%，HCFe-Mn含锰67%，含碳6.2%，吸收率74%，Fe-Si含硅74%，吸收率78%，Al含铝98%，收得率21%，计算：该炉钢的合金加入量。

解：(1)所需HCFe-Mn加入量：310×(0.28-0.08)%÷(67%×74%)＝1.25t(2)HCFe-Mn增碳量：1.25×6.2%×68%/310＝0.017%(3)所需Fe-Si加入量：310×0.35%÷(74%×78%)＝1.88t(4)所需Al加入量：310×0.045%÷(98%×21%)＝0.68t(5)应加入增碳剂量：0.186-1.25×6.2%＝0.108t答：本炉次所需HCFe-Mn为1.25t，Fe-Si为1.88t，Al为0.68t，增碳剂0.108t 14.>炉前冶炼HRB335钢，终点残锰0.05%，锰铁含锰量60%，锰的回收率按90%计算，出钢量25t，问应加入锰铁多少kg？(该钢种含锰量中限为1.4%)。

解：锰铁加入量＝([钢中锰成分中限-终点残锰]÷锰铁回收率×锰铁含锰量)×钢水量×1000＝([1.4%-0.05%]÷60%×90%)×25×1000＝625kg答：锰铁加入量为625kg。

15.>炉渣量为7t，炉衬侵蚀使渣中含MgO为2%，白云石含MgO为30%，要求炉渣中MgO含量达到10%，计算白云石加入量。

解：白云石加入量＝(MgO%要求-MgO%原渣)×渣量/MgO%白云石＝(10%-2%)×7×1000/30%＝1867kg答：白云石加入量为1867kg。

16.>某钢厂有两座公称吨位为50t的转炉，2000年合格钢产量365万吨，计算该厂的转炉日历利用系数？解：转炉日历利用系数＝合格钢产量/(转炉公称吨×转炉座数×日历日数)＝3650000/(50×2×365)＝100吨/公称吨·日答：该厂的转炉日历利用系数是100吨/公称吨·日。

17.>已知：皮钢熔化温度为1510℃、废钢熔化潜热为271.7千焦/千克、固体废钢平均热容量为0.7千焦/度·千克、钢液的平均热容量为0.84千焦/度·千克。

计算1吨废钢从25℃加热到1650℃需要吸收多少热量？解：Q吸＝1000×{(1510-25)×0.7+271.7+(1650-1510)×0.84}＝1428800kJ答：需吸收热量1428800kJ18.>已知16Mn钢的成品成份为：C 0.14%～0.20%，Mn 1.20%～1.60%，Si 0.20%～0.60%，使用硅锰、硅铁进行合金化。

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炼钢部分各种计算公式汇总

炼钢部分各种计算公式汇总

炼钢部分各种计算公式汇总1、转炉装入量装入量=钢坯(锭)单重×钢坯(锭)支数+浇注必要损失钢水收得率(%)-合金用量×合金收得率(%)2、氧气流量Q=V tQ-氧气流量（标态），m 3min 或 m 3hV-1炉钢的氧气耗量（标态），m 3;t-1炉钢吹炼时间，min 或h 3、供氧强度 I=Q TI-供氧强度（标态），m 3t ·min ；Q-氧气流量（标态），m 3min；T-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 α=(κgRT)1/2m/sα—当地条件下的音速，m/s ；κ—气体的热容比，对于空气和氧气，κ=1.4；g —重力加速度，9.81m/s 2；R —气体常数，26.49m/κ。

马赫数计算 M=ν/αM —马赫数；ν—气体流速，m/s ；α—音速，m/s 。

冲击深度计算h 冲=K P 00.5·d 00.6ρ金0.4(1+H 枪/d c ·B)h 冲—冲击深度，m ；P 0—氧气的滞止压力（绝对），㎏/㎝2；d 0—喷管出口直径，m ；H 枪—枪位，m ；ρ金—金属的密度，㎏/m 3；d c —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 h max =P 00.5·d 00.6ρ金0.4有效冲击面积计算 R=2.41×104（h νmax）2R —有效冲击半径，m ；νmax —液面氧射流中心流速，m/s ；νmax =ν出d 出H ·P 00.404ν出—氧射流在出口处的流速，m/s 。

金属－氧接触面积计算 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1m3氧气的液滴总表面积（金属-氧气的接触面积）： S Σ=3G 金r 平均·ρ金G 金—1标米3氧气中的金属液滴重量=3×1.43㎏；r 平均—液滴的平均半径，m ；ρ金—金属液的密度，7×103㎏/m 3。

转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板-

转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板-

转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板- 第二章、转炉物料平衡和热平衡计算1、低磷生铁吹炼(单渣法)一、原始数据(一)铁水成分及温度表2-1-1成分 C Si Mn P S 温度 ?% 4.36 o.57 0. 62 0.07 0.05 1300 (二)原材料成分表2-1-2烧合计成分% CaO SiO MgO AlO S P CaF FeO FeO HO C 2232232减 % 种类100 91(08 1(66 1(54 1(22 0(06 4(44 石灰100 1(00 5(61 0(52 1(10 0(07 29(4 61(8 0(50 矿石100 6(00 0(58 1(78 0(09 0(55 89(00 2(00 萤石10 8 53(04 0(48 34(94 0(74 白云石100 1(40 2(60 85(00 11(00 炉衬(三)冶炼钢种及成分表2-1-3成分 C Si Mn P S % 0.12—0.20 0.20—0.55 1.20—1.60 ?0.045 ?0.045 (四)平均比热表2-1-4项目固态平均比热kcal/kg.? 熔化潜热kcal/kg 液态或气态平均比热kcal/kg.?生铁 0.178 52 0.20 钢 0.167 65 0.20 炉渣 50 0.298 烟尘 0.238 50 矿石炉气:CO 0.349 CO 0.558 2SO 0.555 2O 0.356 2N 0.346 2HO 0.439 2(五)冷却剂用废钢做冷却剂，其成分与冶炼钢种中限相同。

(六)反应热效应1反应热效应通常采用25?为参考温度，比较常用的反应数据见表2-1-5 (七)根据国内转炉实测数据选取1、渣中铁珠量为渣量的2.5%;2、金属中[C]假定85%氧化成CO，15%氧化成CO; 23、喷溅铁损为铁水量的0.3%;4、取炉气平均温度1450?,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的1.8%，其中FeO=75%，Fe0=22%; 235、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%;6、氧气成分为98.9% O，1.5% N。

转炉炉型设计计算

转炉炉型设计计算

2.转炉炉型设计及计算2.1转炉容量的计算2.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需要钢水量：年需钢水量=良坯收得率年需良坯量年需不同钢种的连铸方坯250×104t ，连铸板坯200×104t 。

连铸收得率99%，则：年需钢水量=99%450=450×104t 2.1.2计算年出钢炉数：（按2吹2计算） 年出钢炉数=2冶炼周期转炉作业率日历时间冶炼周期年炼钢时间⨯⨯=⨯2转炉作业率=79.5%100%365290100%=⨯=⨯日历天数转炉有效作业天数转炉有效作业天数：日历天数扣除大于20min 以上的一切检修和故障时间总和，转炉工艺设计技术规范规定，当转炉与单台连铸机配合全连铸时为275～300天。

本设计取290天。

冶炼周期按容量大小确定，大于100t 为38～45min ，本设计取40min ， 则：年出钢炉数=2×365×79.5%×24×60/40=20880炉每天出钢炉数=炉年作业天数年出钢炉数7229020880==平均产钢水量=215.5t 208804500000==年出钢炉数年产钢水量2.1.3按标准系列确定炉子容量：选定250t 转炉2座，按照2吹2方式生产。

核算车间年产量：250×20880×99%=495.9×104t 良坯。

2.2转炉炉型设计 2.2.1原始条件炉子平均出钢量为250t ，铁水密度6.8g/cm 3，铁水收得率为92%。

2.2.2炉型选择顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。

为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。

2.2.3炉容比炉容比指转炉有效容积V t 与公称容量T 之比值V t /T(m 3/t)。

V t 系炉帽、炉身和熔池三个内腔容积之和。

转炉车间炼钢物料平衡热平衡计算

转炉车间炼钢物料平衡热平衡计算


表13，加入废钢的物料平衡表(以100kg铁水为基础) 收入 支出 质量 质量 项目 % 项目 91.63+16.816= 铁水 100.00 76.51 钢水 7.10+0.446= 废钢 17.13 13.11 炉渣 11.19+0.051= 石灰 2.07 1.58 炉气 石灰石 1.40 1.07 喷溅 轻烧白云石 2.00 1.53 烟尘 炉衬 0.20 0.15 渣中铁珠 7.720+0.18= 7.902 氧气 6.05 130.70 130.29 合计 100 合计 表14，加入废钢的物料平衡表(以100kg(铁水+废钢)为基础) 收入 支出 项目 质量 % 项目 质量 % 铁水 85.37 76.51 钢水 92.58 83.23 废钢 14.63 13.11 炉渣 6.44 5.79 石灰 1.76 1.58 炉气 9.59 8.62 硅锰加入量 WMn= 石灰石 1.20 1.07 喷溅 0.85 0.77 轻烧白云石 1.71 1.53 烟尘 1.28 1.15 硅铁加入量 Wsi= 炉衬 0.17 0.15 渣中铁珠 0.48 0.44 氧气 6.75 6.05 合计 111.58 100 合计 111.24 100 表15，铁合金中元素烧损量及产物量 烧损量 类别 元素 脱氧量 成渣量 炉气量 1.91x1.80%x10%= 0.003 C 0.009 0.013 1.91x68.00%x10%= 0.130 Mn 0.038 0.167 1.91x18.00%x25%= 0.086 Si 0.098 0.184 硅锰合金 P S Fe 0.219 合计 0.145 0.351 0.013 0.30x2.50%x100%= 0.007 Al 0.007 0.014 0.30x0.50%x20%= 0.0003 Mn 0.0001 0.0004 0.30x75.00%x25%= 0.0559 Si 0.064 0.120 硅铁 P S Fe 0.064 合计 0.071 0.134 总计 0.282 0.216 0.485 0.013 附表，脱氧合金化后的钢水成分 0.031 (0.10%+ x100%)= 0.133% 94.70 0.257+0.168 x100%= 0.449% 94.70 1.167+0.001 (0.140%+ x100%)= 1.373% 94.70 0.004 (0.025%+ x100%)= 0.030% 94.70 0.001 (0.025%+ x100%)= 0.026% 94.70 表16，总物料平衡表 收入 质量 % 项目