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炉外精炼工(高)计算

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1、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

VOD精炼1Cr18Ni9Ti，钢水量为30000kg，包中取样分析：Cr＝17.30%，Ni＝10.10%，

Mn＝1.00%，铬铁含铬67%，镍含量99.50%，锰铁含锰96%，钛铁含钛30%(不考虑回收

率)根据分析与钢水量加入合金总量1832kg，其中铬铁569kg、镍312kg，锰铁102kg，

钛铁849kg，验算加入合金后成品铬量、镍量、锰量、钛量是多少？

解：验算如下：

成品铬量＝[(30000×17.3%)+(596×67%)]/(30000+1832)＝17.5%

成品镍量＝[(30000×10.1%)+(312×99.5%)]/(30000+1832)＝10.50%

成口锰量＝[(30000×1.00%)+(102+96%)]/(30000+1832)＝1.25%

成品钛量＝849×30%/(30000+1832)＝0.80%

答：加入合金后的成品铬量为17.5%，成品镍量为10.50%，成品锰量为1.25%，成品

钛量为0.80%。

2、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

VOD冶炼软铁时，钢水量为30t，入罐时，渣量为1%，Ls＝100，钢液含[S]入＝0.01%，

精炼过程中，渣料等外来材料带入3kg硫，精炼结束后，渣量为3%，渣中硫(S)出＝

0.40%，求精炼结束后，钢渣间硫的分配比Ls出和钢液含硫量[S]出？(不考虑冶炼过

程中S的挥发)

解：(1)入罐时炉渣中含硫量：根据Ls＝(S)/[S]

(S)入＝Ls[S]入＝100×0.01%＝1%

(2)入罐时的总硫量：

入罐时的总硫量＝[S]入+(S)入·1/100＝0.01%+1%×1/100＝0.02%

(3)精炼过程中外来硫量：

外来硫量＝3/30000×100%＝0.01%

(4)出罐钢液含硫量：

[S]出＝入罐总硫量+外来硫量-(S)出·3/100

＝0.02%+0.01%-0.40%×3/100

＝0.018%

(5)精炼结束后，硫的分配比为：

Ls出＝(S)出/[S]出＝0.40%/0.018%＝22.22 答：精炼结束后，硫的分配比Ls出为22.22；[S]出为0.018%。

3、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

出钢量按73t，钢水中氧为700ppm，理论计算钢水全脱氧需要加多少千克铝？(保留

一位小数)

解：2Al ＋ 3[O] ＝ Al2O3(S)

2×27 3×16

X 73×1000×0.07%

X＝(2×27)/(3×16)×73×1000×0.07%＝57.5kg

答：需要加入57.5kg铝。

4、(高级工,计算题,较易,无,核心要素,标准库)

计算Q235B钢的液相线温度，已知钢液中元素含量C：0.18%、Si：0.22%、Mn：0.5%、

P：0.025%、S：0.03%、Cu：0.05%，其余成分不计，各元素含1%对钢液凝固影响值

分别为90、6.2、1.7、28、40、2.6，纯铁熔点是1539℃。

解：T液＝1539-0.18×90-0.22×6.2-0.5×1.7-0.025×28

-0.03×40-0.05×6

＝1519℃

答：Q235B钢的液相线温度是1519℃。 5、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

加热精炼CrWMn钢，钢水量为37500kg，包中取样分析：Cr＝0.65%，W＝0.95&，Mn

＝0.40%，问应加入多少铬铁、钨铁、锰铁才能使钢中的Cr＝1.05%，W＝1.40%，Mn

＝0.95%，铬铁含铬67%，吸收率为95%，钨铁含钨量为75%，吸收率为90%，锰铁含量

锰65%，吸收率为98%。(计算后取整数)。

解：FeCr加入量＝37500×(1.05%-0.65%)/[(67%-1.05%)×95%]＝239kg FeW加入量＝37500×(1.40%-0.95%)/[(75%-1.40%)×90%]＝255kg

FeMn加入量＝37500×(0.95%-0.40%)/[(65%-0.95%)×98%]＝329kg

答：故应加铬铁239kg，钨铁255kg，锰铁329kg。

6、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

精炼4Cr9Si2钢，钢水量38500kg，包中取样分析：Cr＝8.50%，Si＝2.20%，问应加

多少铬铁、硅铁才能使钢中Cr＝9.00%，Si＝2.60%？铬铁含铬67%，硅铁含硅72%，

铬的吸收率95%，硅铁吸收率90%。(计算结果取整数)

解：根据钢水量包中分析情况计算合金加入量

一次FeCr加入量＝[38500×(9.00%-8.50%)]/[(67%-9.00%)×95%]

＝349kg

一次FeSi加入量＝[38500×(2.60%-2.20%)]/[(72%-2.60%)×90%]

＝247kg

二次FeCr加入量=[247×(9.00%-8.50%)]/[(67%-9.00%)×95%]＝2.2kg

二次FeSi加入量＝[349×(2.60%-2.20%)]/[(72%-2.60%)×90%]＝2.2kg

FeCr加入量＝349+2.2＝351.2kg≈351kg

FeSi加入量＝247+2.2＝249.2kg≈249kg

答：应加入FeCr为351kg，FeSi为249kg。 7、(高级工,计算题,中等,无,核心要素,标准库)

冶炼25MnSi钢，终点残余锰为0.05%，锰铁锰含量60%，锰的吸收率按90%计算，钢水

量为25t，确定锰铁加入量是多少？

解：锰铁加入量＝([钢种锰含量中限]%-[终点残余锰]%)/

(锰铁回收率×锰铁中锰含量)×钢水量×1000

＝[(1.4%-0.05%)/(90%×60%)]×25×1000

＝625kg

答：锰铁加入量为625kg。

8、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

某钢水无对氢溶解度有影响的元素，[H]为10ppm，求使[H]降到1ppm所需真空度为多

少？(已知1/2H2(g)＝[H]，LgKH＝-1905/T-1.591，钢水温度1600℃)

解：LgKH＝-1905/1873-1.591＝-2.6081

KH＝2.4655×10-3

2][%HHPHK

PaatmKHPHH167106451.1)104655.2/(10[)/]([%323422 答：所需真空度为167Pa才能将[H]降到1ppm。

9、(高级工,计算题,较难,无,核心要素,标准库)

某钢种脱碳末期碳含量0.0065%，如果合金化过程加入1800kg碳含量0.05%硅铁，加

入1000kg碳含量0.02%板边，其它合金含碳不计。计算钢水碳含量。(钢水量为100t，

吸收率95%)

解：硅铁碳量：1800×0.05%＝0.9kg

板边碳量：1000×0.02%＝0.2kg

总碳量：0.9+0.2＝1.1kg

增碳量：(1.1×95%/100000)×100%＝0.001%

碳含量：0.0065%+0.001%＝0.0075%

答：钢水碳含量是0.0075%。

10、(高级工,计算题,中等,无,核心要素,标准库)

某硅钢硅含量目标值为3%，钢水量80t，问需要加入75%硅铁多少kg？(吸收率按96%，

初始[Si]忽略不计)

解：硅铁加入量＝[3%/(75%×96%)]×80000＝3333kg

答：需要加入75%硅铁3333kg。

11、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

某炉钢水温度为1600℃，如果用铝脱氧将氧含量由0.12%降到0.002%，计算1吨钢液

需加铝多少千克？(KAl＝[Al%]2·[O%]3＝1.55×10-14)

解：2[Al] + 3[O] ＝ Al2O3(S)

2×27 3×16

X (0.12-0.002)

X＝0.13275%

1600℃时与[%O]＝0.002%平衡的铝含量：

KAl＝1.55×10-14 %0014.0)002.0/1055.1(%][314Al 1吨钢液加铝量：1000×(0.0014%+0.13275%)＝1.34kg

答：1吨钢液需加铝1.34kg。

12、(高级工,计算题,难,无,核心要素,标准库)

某铸机断面250mm×1300mm，典型拉速1.0m/min，钢水量为75t，计算其浇注时间。(钢

坯密度7.4×103kg/m3，保留整数)

解：t＝(75×103)/(0.25×1.3×7.4×103×1.0)＝31min

答：浇注时间为31min。

13、(高级工,计算题,较难,无,核心要素,标准库)

如果Cu在钢液中含量为0.3%，实验测得在1540℃时，Cu溶于Fe中时K＝53Pa，问真空

度为2.67Pa时，钢液中的Cu能否蒸发？

解：P＝KC＝53×0.3＝15.9Pa

Pcu＝15.9Pa＞2.67Pa，Cu可以蒸发

答：钢液中的Cu可以蒸发。

14、(高级工,计算题,较难,无,核心要素,标准库)

冶炼2Cr13钢，钢液量33000kg，控制成份铬13.2%，炉中成份铬12.4%，Fe-Cr吸收率

95%，Fe-Cr含铬65%，计算Fe-Cr加入量。

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炉外精炼工理论考试题库

炉外精炼工理论考试题库

1 炉外精炼工理论考试题库

1、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

采用炉外精炼技术时，允许在初炼炉中使用一些质量较差或

价格较便宜的原料。 ( )

×

2、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库)

采用炉外精炼技术有利于产品质量的提高。 ( )

√

3、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

RH精炼测量渣层厚度可以修正所估钢水量，决定插入管的插

入深度。 ( )

√

4、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

气体搅拌可以通过控制气体流量的办法来控制钢液的搅拌强

度。 ( )

√

5、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

氢、氮原子在钢液中的扩散速度是一样的。 ( )

×

6、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

驱动气体小管在上升管中的高度对钢水循环量的大小没有影

响。 ( )

×

7、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库) 2 吹氩处理可以改善钢水的质量。 ( )

√

8、(初级工,判断题,较易,无,核心要素,标准库)

吹氩搅拌的强度主要取决于供气方式。 ( )

×

9、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库)

在搅拌强度相同的情况下，电搅拌和吹氩搅拌的温降效果一

样。 ( )

×

10、(初级工,判断题,较易,无,核心要素,标准库)

电弧加热是得到广泛应用的最理想的加热方式之一。 ( )

×

11、(初级工,判断题,中等,无,核心要素,标准库)

对同一钢种，采用不同的脱气方式，最终的氮含量水平是大

致相同的。 ( )

√

12、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库)

二次精炼的容器绝大多数都具有浇铸功能。 ( )

√

13、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库)

二次精炼是炉外精炼技术的基本特点之一。 ( )

√

14、(初级工,判断题,易,无,核心要素,标准库)

钢包吹氩过程中加入小块废钢是为了调整钢水的成份。( )

×

炉外精炼-RH

炉外精炼-RH

炉外精炼的基本原理：

（1）吹氩的基本原理：氩气是一种惰性气体，从钢包底部吹入钢液中，形成大量小气泡，其气泡对钢液中的有害气体来说，相当于一个真空室，使钢中[H][N]进入气泡，使其含量降低，并可进一步除去钢中的[O]，同时，氩气气泡在钢液中上沲而引起钢液强烈搅拌，提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会，有利于气体和夹杂物的排除，并使钢液的温度和成分均匀。

（2）真空脱气的原理：钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比，只要降低该气体的分压力，则溶解在钢液中气体的含量随着降低。

（3）LF炉脱氧和脱硫的原理：

炉外精炼的任务：炉外精炼是把由炼钢炉初炼的钢水倒入钢包或专用容器内进一步精炼的一种方法，即把一步炼钢法变为二步炼钢法。炉外精炼可以完成下列任务：

（1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能；

（2） 深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求；

（3） 微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。

RH真空循环脱气法LF具有加热和搅拌功能的钢包精炼法

处理过程：用钢包车将钢包送入处理位，使真空室下降或使钢包提升，以便使吸嘴浸入钢包内的钢液以下500mm。然后启动真空泵。由于真空室内压力下降，钢包内钢水被吸入真空室中。由于吸嘴中的一个喷入氩气，另一个没有，钢水便开始反复循环。这时就可采取各种处理措施，例如脱气、吹氧、化学成分及温度调整等。处理结束时使系统破真空。随后退出吸嘴，将钢包送至后处理位置或交接位置。 冶金效果：在短时间就可达到较低的碳(<15ppm)、氢(<1.5ppm)、氧含量(<40ppm)；仅有略微的温度损失；不用采取专门的渣对策；可准确调整化学成分，Al，Si等合金收得率在90～97％。汽车钢板以及电工钢等是RH钢生产的典型产品。

炉外精炼问答题提纲

炉外精炼问答题提纲

炉外精炼问答题提纲（结合参考书及课堂笔记）-

1.炉外精炼的目的、任务及功能有哪些？

答：1）目的：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分（微合金化）和调整温度并使其均匀化，去除夹杂物，改变夹杂物形态和组成等。

2）炉外精炼的任务：

⑴钢水成分和温度的均匀化；⑵精确控制钢水成分和温度；⑶脱氧、脱硫、脱磷、脱碳；

⑷去除钢中气体（氢氮）及夹杂；⑸夹杂物形态控制。

或炉外精炼可以完成下列任务：

（1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能；

（2）深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求；

（3）微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。）

炉外精炼设备具备以下功能：

①熔池搅拌功能，均匀钢水成分和温度，促进夹杂物上浮和钢渣反应；

②钢水升温和控温功能，精确控制钢水温度，最大限度地减小包内钢水的温度梯度；

③精炼功能，包括脱气、脱碳、脱硫、去除夹杂和夹杂物变性处理等；

④合金化功能，对钢水实现窄成分控制，并使其分布均匀；

⑤生产调节功能，均衡炼钢—连铸生产。

2.简述RH脱气过程：

答：插入管插到钢液内，启动真空泵;随着压力的降低，钢液沿着两根插入管上升;向一根插入管1/3处吹入驱动气体；由于高温和低压的作用，气体的膨胀功推动钢液在上升管中快速提升，钢液呈喷泉状进入真空室；钢中气体在真空环境下被脱除；脱气后的钢液，在重力的作用下，经下降管返回钢包；不断循环若干次，以达到去气目的。

3.炉外精炼的搅拌方式有几种？工艺上有何不同特点？

答：两种：吹氩搅拌和电磁搅拌

⑴吹氩搅拌：

优点：

①气体入口正上方，流速最高，搅拌强烈（搅拌强度大），不受处理容量限制；

②促使夹杂物上浮（能去夹杂），能脱气；

冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析

冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析

冶金工业炉外精炼(LF)的应用分析

山西通才工贸有限公司 山西临汾 043409

摘要：钢液精炼是钢铁生产过程中的重要环节，因为它可以降低氧化合金的利用率。这意味着，通过精炼，可以减少废料的产生，同时提高钢材的质量。在过去，精炼通常在转炉内进行，但是，这种方法存在一些问题，例如回收率不均衡等。为了解决这些问题，炉外精炼(LF)技术被广泛采用。这种技术可以显著改善钢液的纯度，从而提高钢材的质量。除了提高钢材的质量，炉外精炼(LF)技术还可以减少转炉内渣量到5%，这意味着这种技术可以提高炉渣的浮率。这对于钢铁生产是非常重要的，因为高浮率可以减少废料的产生。炉外精炼(LF)技术在保证钢材稳定生产方面起着举足轻重的作用。这种技术可以确保钢铁生产的过程中不会出现问题，从而保证钢材的质量和数量。

关键词：冶金工业炉；外精炼(LF)；应用

1冶金工业中炉外精炼(LF)的应用意义

炉外精炼技术在冶金行业中的应用越来越广泛，它在钢铁生产过程中扮演着至关重要的角色。炉外精炼可以改进热力条件，降低气体压力，改善真空现象。这样，就可以保证炼钢过程中的温度、压力和气氛等因素的稳定性，从而提高冶金反应速度，保证炼钢过程的均匀性。此外，炉外精炼可以提高渣钢的反应面积，加快反应速度。在炉外精炼的过程中，通过对渣钢进行预处理和加入适当的精炼剂，可以提高渣钢的反应活性，使其与精炼剂充分混合，从而促进反应的进行，提高反应效率和产量。炉外精炼装置具有加热功能，可以精确控制反应条件，满足各阶段的供热要求，实现精细的配方调整。这样，就可以根据不同的生产需求，对炉外精炼装置进行精细的调节和控制，从而实现最佳的生产效果。总的来说，炉外精炼技术的应用，不仅可以提高钢铁生产的效率和产品质量，而且可以降低能源消耗和环境污染，具有非常重要的经济和社会效益。因此，在未来的钢铁生产中，炉外精炼技术将会得到更加广泛的应用和推广。 2炉外精炼(LF)简介

钢铁生产是工业生产中非常重要的一环。在钢铁生产过程中，炼钢是最关键的步骤之一。炉外精炼作为炼钢过程中的重要环节，不仅提高了钢材的精度和质量，还能节约能源，降低生产成本。炉外精炼是将钢液从原始炉中转移到其他容器再进行精炼的过程。它将炼钢过程分为炉内初炼和炉外精炼两个过程，能有效避免炉内杂质对炼钢过程的影响。炉外精炼可以通过控制温度、压力、流量等参数，有效地去除钢液中的杂质和气体，提高钢材的质量。钢材生产中最常用的炉外精炼形式是钢包精炼炉法（LF）。钢包精炼炉法是将钢液从原始炉中倒入钢包中，在钢包中通过加热和搅拌等措施，去除钢液中的杂质和气体，提高钢材的精度和质量。与其他炉外精炼形式相比，钢包精炼炉法具有操作简便、效果显著等优点，因此被广泛应用于钢铁生产中。炉外精炼的应用不仅提高了钢材的质量，还能节约能源，降低生产成本。由于炉外精炼能够有效去除钢液中的杂质和气体，可以减少二次冶炼的次数，节约能源，降低生产成本。同时，炉外精炼还可以提高钢材的利用率，减少浪费，降低生产成本。