电炉炼钢部分
1.>某电炉生产了实物量100t含锰65.8%高碳锰铁,共用去含锰40%,富锰渣52t,含锰34%的锰矿180t,问锰回收率是多少?
解:锰回收率%=100×65.8%/(52×40%+180×34%)=80.24%
答:锰回收率为80.24%。
2.>已知:冶炼40Cr钢,钢水量100t,LF炉炉前光谱分析结果:C0.40%、Si0.27%、Cr0.75%、Mn0.50%,使用65%中碳锰铁、65%中碳铬铁辅加合金(Cr、Mn回收率按95%计算)至成份规格中限。求:Cr、Mn补加合金量?
解:Mn控制中限为0.65%,Cr控制中限为0.95%,
中碳锰铁=100×1000×(0.65%-0.50%)/65%×95%=243kg
中碳铬铁=100×1000×(0.95%-0.75%)/65%×95%=324kg
答:Mn辅加合金243kg,Cr辅加合金324kg。
3.>某炉用氧化法冶炼Cr12,出钢量17500kg,配入高铬3700kg,设定化铬过程Cr、Si烧损180kg,碳吹损20kg,要求成品碳控制在2.1%,计算氧末碳的控制量。(高铬含C8.0%,假定还原期不增碳)
解:高Cr增C:(3700-180)×8%/17500=1.61%
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碳吹损去碳:20/17500×100%=0.11%
氧末碳:2.1%-1.61%-0.11%=0.38%
答:氧末碳的控制量为0.38%。
4.>冶炼1Cr13钢,已知钢水量为18t,熔炼成份控制[Cr]=13%,炉内残余Cr为3%,铬铁含Cr为65%,回收率为96%,计算Fe-Cr加入量。(保留整数位)
解:Fe-Mn=[18×1000×(13%-3%)]/(65%×96%-13%)=3644kg
答:Fe-Mn加入量为3644kg。
5.>某钢厂在炼钢时采用铁水热装,将含C量0.90%的炉料的温度从20℃升高到300℃,如果该钢的熔点为1480℃,钢的比热为0.167大卡/kg℃,熔解热为65大卡/kg℃,试问此条件下钢的理论电耗是多少?(1KWh相当于860大卡)
解:此条件下钢的理论电耗是
[1000×(1480-300)×0.167+1000×65]/860=304.72KWh/t
答:此条件下钢的理论电耗是304.72KWh/t。
6.>返回吹氧冶炼1Cr18Ni9ti,装入量15t,吹氧毕倒入Fe-Cr为3.75t,还原取样分析成份如下(钢水收得率为95%)
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求出钢前补加的合金数量及总出钢量。
解:(1)计算出各合金的补加系数
①各项合金占有量%:
Fe-Cr占有:17.5%/62%×100%=28.23%
Ni的占有:9%/99.99%×100%=9%
金属MN占有:1.5%/99%×100%=1.52%
Fe-Ti占有:0.5%/30%×100%=1.67%
②纯钢水占有量=100%-(28.23+9+1.52+1.67)%=59.58%
③各合金补加系数
Fe-Cr补加系数=28.23/59.58=0.474
Ni补加系数=9/59.58=0.151
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金属Mn的补加系数=1.52/59.58=0.025
Fe-Ti的补加系数=1.67/59.58=0.028
(2)计算出需加的合金量
①加合金前炉内实际钢水量:
15000×95%+3750=18000(kg)
②按单元合金计算需加入的铁合金量:
Fe-Cr=18000×(17.5-16.5)/62%=290(kg)
Ni=18000×(9-8.7)%/99.99%=54(kg)
金属Mn=18000×(1.5-1.2)%/99%=55(kg)
Fe-Ti=18000×0.5%/(30%×60%)=500(kg)
总计:290+54+55+500=899(kg)
③补加899kg合金应补加量:
Fe-Cr=899×0.474=426(kg)
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Ni=899×0.151=136(kg)
金属Mn=899×0.025=22(kg)
Fe-Ti=899×0.028=25(kg)
(3)总出钢量为:18000+899+609=19508(kg)
(4)各合金加入总量:
Fe-Cr=290+426=716(kg)
Ni=54+136=190(kg)
金属Mn=55+22=77(kg)
Fe-Ti=500+25=525(kg)
(5)验算
①炉中Cr的成份:(18000×16.5%+716×62)/19508×100%=17.5%
②炉中Ni的成份:(18000×8.7%+190×99.99%)/19508×100%=9%
③金属Mn的成份:(18000×1.2%+77×99%)/19508×100%=1.5%
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④Ti的成份:525×30%/19508×60%×100%=0.5%
答:炉中总出钢量为19508kg,需加Fe-Cr为716kg,Ni为190kg,金属Mn为77kg,Fe-Ti为525kg。
7.>冶炼一钢种时,出钢量为100t,LF样(1)C0.14%、Mn0.57%、Cr0.84%,要怎样加,加多少合金,才能使钢水成份达到C0.20%、Mn0.90%、Cr1.10%,并成本最低?(假定合金回收率100%,不考虑合金加入后钢水重量变化)已知: 合金名称 合金含碳量(%) 合金含量(%) 单价(元/t) 高碳Mn-Fe 7.5 65 3000 中碳Mn-Fe 0 70 6000
高碳Cr-Fe 7.5 65 5000
中碳Cr-Fe 0 70 10000
解:从成本来考虑,由于中、高碳Cr-Fe比中、高碳Mn-Fe的单价差价大,因此要先满足Cr含量的配入,这样成本最低。
加入的高碳Cr-Fe量计算如下:
100×1000×(1.1%-0.84%)/65%=400(kg)
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加入的高碳Cr-Fe增碳量为:
400×7.5%/(100×1000)=0.03%
此时钢水中的碳含量为0.17%,如果Mn含量全部由高碳Mn-Fe配入,钢水中的碳就要超出,因此先要计算把碳配至0.20%所需的高碳Mn-Fe量
0.03%×100×100/7.5%=400(kg)
高碳Mn-Fe增Mn量为:
400×65%/(100×1000)=0.26%
此时钢中含Mn量为0.26%+0.57%=0.83%,离目标0.90%-0.83%=0.07%的Mn量由中碳Mn-Fe来补,需加入的中碳Mn-Fe量为:
100×1000×0.07%/70%=100(kg)
答:向钢水中一共要加入高碳Cr-Fe为400kg,高碳Mn-Fe为400kg,中碳Mn-Fe为100kg。
8.>某厂冶炼16MnL钢时装入量40t,还原渣为料重的3%,其配比是石灰:萤石:矽石=6:1:1脱氧剂Si总用量为0.60%回收率为50%,求还原渣的碱度?(炉料收得率为95%,Si、O的原子量分别为28、16,石灰中含CaO90%)
解:[Si]+[O]=(SiO2) ①
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因为Si、O的原子量分别是28和16,由①式可得:
SiO2的分子量是60,又由①式可知0.6%的Si用量回收率为50%时在40吨炉料中可生(SiO2)量为:
(SiO2)=60×0.60%×50%×40000×95%/28=244(kg)
又因为还原渣为料重的3%,其配比已定,所以还原渣中:
石灰=40000×3%[6/(6+1+1)]=9000(kg)
矽石=40000×3%[1/(6+1+1)]=150(kg)
而碱度R是CaO/SiO2 ②
CaO=900×90%=810(kg)
SiO2=244+150=394(kg)
∴R=810/394=2.05
答:还原渣的碱度过为2.05。
9.>氧化期使[C]从0.6%降到0.2%,若脱碳速度为每分钟0.04%,需多长时间?若每降低0.1%的C温度上升20℃,则脱碳结束后温度升高多少度?
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解:所需时间t=△[C]/Vc=0.4%/0.04%=10min
升高温度△T=20℃×(0.4/0.1%)=80℃
答:若脱碳速度为每分钟0.04%,需10min;若每降低0.1%的C温度上升20℃,则脱碳结束后温度升高80℃。
10.>往炉中加入Fe-Mo13kg,(钼铁成分为67%)炉中钼由0.2%增加到0.25%,求炉中钢水量。(回收率按100%计算)
解:钢水量=13×0.67%/(0.25-0.2)%=17420kg
答:钢水量为17420kg。
11.>20t钢水量,出金刚前Mn达到0.83%,若将Mn撤到0.78%,问需要加入多少料?
解:需补加量=(0.83-0.78)/0.78×20000=1.282t
答:需补加1.282t。
12.>原计划钢液的重量为20t,加钢前钼的含量为0.16%,加钼后计算钼的含量为0.25%,实际分析为0.26%,求钢液的实际重量。
解:钢液的实际重量=20×(0.25-0.16)%/(0.26-0.16)%=18t
答:钢液的实际重量为18t。
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13.>冶炼45#钢,炉中分析C=0.39%,Mn=0.45%;估计钢水量20吨,成份按C=0.44%、Mn=0.65%控制,试求高锰(Mn=65%、C=7%,回收率98%)和增碳生铁(4%碳)加入量?
解:高锰加入量=(0.65%-0.45%)×20×1000/(65%×98%)=62.79kg
高锰带入碳=62.79×7%/(20×1000)=0.022%
需加入生铁=20×1000×[(0.44%-0.39%-0.022%)/(4%-0.44%)]=157.30kg
答:高锰加入量为62.79kg,增碳生铁加入量为157.30kg。
14.>冶炼T12钢水量为30t,炉中分析碳成份为1.12%,控制规格碳成份为1.16%,求增碳生铁(含4%碳)加入量?
解:需加生铁=30×(1.16%-1.12%)/(4%-1.16%)×1000=42kg
答:增碳生铁加入量为42kg。
15.>冶炼45#钢,炉中分析Mn=0.55%,Si=0.12%,要求控制[Mn]=0.65%,[Si]=0.25%,补加Si-Mn合金含Mn=65%,Si=25%,Si-Fe含[Si]=75%,Si回收率按80%,Mn回收率按100%计算,求需加入Si-Mn合金、Si-Fe各多少?(钢水量20t)
解:硅锰加入量=(0.65%-0.55%)×20×1000/(65%×100%)=30.76kg
硅锰带入硅=30.76×25%/(20×1000)=0.038%
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需加入硅铁=20×1000×(0.25%-0.12%-0.038%) /(75%×80%)=30.67kg
答:需加入硅锰合金30.76kg,硅铁合金30.67kg。
16.>精炼炉冶炼GCr15钢,钢液量40000kg,还原期分析[Cr]=0.5%,当补加Cr-Fe合金480kg时,正好达到中限[Cr]=1.3%,求Cr-Fe合金的回收率。(Cr-Fe合金成分为70%)。
解:合金收得率=出钢量×(控制成份-残余成份)/(合金成份×合金加入量)×100%
=40000×(1.3%-0.5%)/(70%×480kg)×100%
=95.2%
答:Cr-Fe合金的回收率为95.2%。
17.>钢水量为100t,初始成份为:C:0.10%,Mn:0.10%,P:0.009%,要将成份调整为C:0.15%,Mn:0.90%,P<0.015%,已知:(1)低碳Mn铁的含Mn量为82%,含碳量忽略不计,含磷量0.15%,收得率为96%;(2)高碳Mn铁的含Mn量为65%,含碳量为6.5%,含磷量为0.40%,收得率为96%;问能否仅配入上述两种铁合金而不需要其他增碳剂。(写出计算过程) 解:高碳Mn=100000×(0.15%-0.10%)/(6.5%×96%)≈801kg
增Mn= (801×65%×96%)/100801=0.5%
低碳Mn=[(100000+801)×(0.9%-0.10%-0.5%)]/(82%×96%)≈384kg
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P=(801×0.4%×96%+384×0.15%×96%+100000×0.009%)/(100000+801+384)
=0.0125%<0.015%符合要求
答:可以配低碳Mn和高碳Mn两种铁合金而不需要其他增碳剂。
18.>冶炼40Cr钢,钢水量100t,钢水初始成份为C:0.30%,Cr:0.65%。欲将其调整至成品成分中限C:0.39%,Cr:0.95%,试问若使用含碳7.0%,含铬60%的高碳铬铁,还需加多少碳粉(其C含量按100%计算)?设铬的收得率为96%,碳粉的收得率为95%。
解:加Cr-Fe量=[100×1000×(0.95%-0.65%)]/(60%×96%)=520.83kg
加Cr-Fe增C=(520.83×7.0%)/(100×1000)=0.04%
需碳粉量=[100×1000×(0.39%-0.30%-0.40%)]/(95%×100%)=52.63kg
答:还需加52.63kg碳粉。
19.>1000kg废钢从25℃加热熔化成1600℃的钢水,已知固态钢的比热为
0.698KJ/kg℃,钢水的比热为0.837KJ/kg℃,钢的熔化热为271.7KJ/kg,试问至少需要提供多少热量?(假定废钢在1500℃熔化)。
解:Q=0.698×1000×(1500-25)+0.837×1000×(1600-1500)+271.7×1000
=1384950KJ
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答:需要提供1384950KJ热量。
20.>已知钢水量P=18400kg,炉中钢水硅0.15%,硅铁含硅量75%,回收率98%计算,如使钢中硅配至0.25%,求硅铁加入量?
解:硅铁加入量=18400×(0.0025-0.0015)/(0.75×0.98)=25.0kg
答:硅铁加入量为25.0kg
21.>已知45钢成份及相关元素含量增加1%对熔点的降低值(见下表),计算45钢熔点。如要求出钢过热度为80~100℃,出钢温度应是多少?
C Si Mn P S
元素成份% 0.45 0.25 0.65 0.02 0.02
含1%熔点降低值 65 8 5 30 25
纯铁熔点 1538℃
解:出钢温度=1538-(0.45×65+0.25×8+0.02×30+0.02×25+0.65x5)+80=1582℃
答:出钢温度为应是1582℃
22.>已知40Cr成份及相关元素含量增加1%熔点的降低值(见下表),计算40Cr熔点。
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出钢过热度为100~120℃,出钢温度多少?
C Si Mn P S Cr
元素成份% 0.40 0.25 0.65 0.02 0.02 0.95
含1%熔点降低值 65 8 5 30 25 1.5 纯铁熔点 1538℃
解:出钢温度=1538-(0.40x65+0.25x8+0.65x5+0.02x30+0.02x25+0.95x1.5)+100=1604℃
23>某炉冶炼16Mn。出钢量10000kg。氧末钢水硫0.06%,Ls=20,要求出钢硫控制为0.03%,求渣量?(不计还原期合金加入重量) 解:设渣量为Wkg, 10000×(0.06%-0.03%)=0.03%LSW,
W=10000×(0.06%-0.03%)/(0.03%×20) =500kg
答:渣量为500kg。
24>75%硅铁加入量的理论计算值按精矿中的WO3、FeO有50%用硅铁还原,矿石含WO3为65%、含FeO为13%,硅铁含Si量为75%,计算每料(每批精矿按100kg作为计算基础)需多少公斤硅铁?(要求写出还原反应议程式,并在计算中小数点后保留二位数)
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解:反应式:2WO3+3Si=2W+3SiO2 2FeO+Si=2Fe+SiO
[84×65/(464×2)+28×13/(144×2)]/0.75
=[(5460/928+364/288)]/0.75 =(5.88+1.26)/0.75
=7.14/0.75 =9.52kg
答:每批料需9.52kgkg硅铁。
25>某电炉某月生产中低碳锰铁1230t(基准吨),其中废品2.05t(基准吨),求该月产品合格率?
解:合格率=[合格产品(基准吨)-废品(基准吨)]/合格产品(基准吨)×100%
=(1230-2.05)/1230×100% =99.83%
答:该月产品的合格率为99.83%。
26>某厂采用氧化法冶炼GCr15钢,装入量为43000kg,还原时分析钢液中[Cr]为0.8%,要求Cr按1.55%控制,求Cr-Fe加入量?(铬铁含铬63%,回收率95%,炉料加收率95%)
解:铬铁加入量Q为
Q=43000×95%×[(1.55%-0.80%)/(63%×95%)]=511.90kg≈512kg
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答:铬铁加入量是512kg。
27>在冶炼45钢时,熔池温度为1600℃氧化结束时钢液中的含氧是为0.025%,扒渣后造碱度为2的新渣渣量为3%,造渣后氧在渣钢之间的分配达到平衡时,试问钢液中的[O]及渣中的(FeO)各为多少? 解:∵Fe,O的原子量分别为56和16
∴(FeO)的分子量为72 又∴[O]平+[(FeO)平×16/72]×(3/100)=0.025% 而(FeO)平/O平=200, (FeO)平=200[O]平
将②式代入①式得:[O]平+[200[O]平×16/72]×3%=0.025% 解③式得[O]平=0.011% 将[O]平值代入②式得(FeO)平=2.2%
答:氧在渣钢之间分配达到平衡时钢液中的[O]为0.011%,渣中的(FeO)含量为2.2%。
28>返吹法冶炼3Cr13,已知装料量为18780kg,炉料熔损为4%,炉中分析铬含量为8%,铬的控制成份为13%,铬铁中铬成份65%,铬的收得率95%,求铬铁补加量。
解:钢水量=18780×(1-4%)=18029kg
Fe-Cr补加量=(13%-8%)×18029/[(95%-13%)×65%]=2368kg
29>32.5t钢水含C量0.5%,假设抽炉倒入10.5t Fe-Ni,计算出变化后的钢水中含C是多少?
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解:含C量=32.5×0.5/(32.5+10.5)=0.38%
30>冶炼38CrMoAl钢,已知钢水量20t,炉中残余铝0.05%,铝锭成份98%,铝的收得率75%,要求成品铝0.95%,需加多少铝锭?
解:铁合金补加量=20000×(0.95-0.05)%/(98%×75%)=245kg
31>冶炼1Cr13钢水量为10500t,残余Cr=0.60%,Fe-Cr成份63%,回收率97%,要将Cr调到13%,需加入多少Cr铁?
解:Fe-Cr加入量=[10.5×1000(13-0.6)%]/[(63%-13%)×97%]=2685kg
32>冶炼20Cr钢,钢水量为98t,控制成分含量为0.80%,钢包中成分铬含量为0.66%,铬铁回收率为99%,铬铁中含铬量为65%,计算铬铁加入量。
解:铁合金加入量=(控制成份-炉中成份)×钢水/(回收率×铁合金元素成份)
铬铁的加入量=(0.80%-0.66%)×98000/(99%×65%)=213kg
答:铬铁的加入量为213kg。
33>冶炼40Cr钢,钢水量为98t,精炼炉第一只样分析:C=0.37%,Cr=0.66%,问应加入多少高碳铬铁和低碳铬铁才能使钢中的C=0.39%,Cr=0.96%?(高碳铬铁含铬70%,低碳铬铁含铬65%,含碳0.3%)
解:从碳的角度出发求高碳铬铁的加入量
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高碳铬铁的加入量=(0.39%-0.37%)×98000/(7%-0.39%)=296.5kg
高碳铬铁加入后钢中的铬量 铬量=(0.66%×98000+296.5×70%)/(98000+296.5)=0.87%
低碳铬铁的加入量=(0.96%-0.87%)×98296.5/(65%-0.96%)=138kg
答:应加入高碳铬铁296.5kg,低碳名铬铁138kg
34>某电炉冶炼38CrMoAl钢,已知钢水量为10t,炉中分析铝成份为0.04%,铝要求中限规格为0.95%,铝锭成份为99%,铝回收率按75%计,求铝锭补加量。
解:铝锭补加量=10×1000×(0.95%-0.04%)/(99%×75%)=123kg
答:铝锭补加量为123kg。
35.>冶炼42CrMo钢,炉中分析Mo=0.16%,钢水量20t,求需加入多少Mo-Fe,使[Mo]=0.20%?(Mo-Fe含Mo为60%)
解:需加入Mo-Fe=(0.20%-0.16%)×20×1000/60%×100%=13.33kg
答:需加入Mo-Fe为13.33kg。
36>冶炼20#钢,炉中C=0.14%,Mn=0.35%,成品C按0.19%、Mn0.55%控制,已知高Mn含[C]=7.0%,含Mn65%,生铁含[C]=4.0%,钢水量25t,计算高Mn和生铁加入量(回收率按100%计算)。
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解:高锰加入量=(0.55%-0.35%)×25×1000/(65%×100%)=76.9kg
高锰带入碳=76.9×7%/(25×1000)=0.022
生铁加入量=(0.19%-0.14%-0.022%)×25×1000/4.0%=175kg
答:高锰加入量为76.9kg,生铁加入量为175kg。
37>返吹法冶炼了CrB钢,已知装料量为50t,炉料的综合收得率为96%,炉中分析铬的含量为8%,铬的控制规格成份为13%,铬铁中铬的成份为65%,铬的收得率为95%,求铬铁补加量。
解:铬铁补加量=50×1000×96%×(13%-8%)/[(65%-13%)×95%]=6801.62kg
答:铬铁补加量为6801.62kg。
38>钢液量30t,需渣量占钢液量的3%,渣料配比为石灰:萤石=4:1,计算石灰、萤石的加入量?
解:石灰加入量=30×1000×3%/(4+1)×4=720kg
萤石加入量=30×1000×3%/(4+1)×1=180kg
39>冶炼45钢,炉料含Si为0.45%,熔化渣控制碱度R=1.8,石灰含CaO=85%,计算每吨钢应垫底石灰量为多少?[提示:硅在熔化期有90%氧化成为SiO2进入炉渣,其反应式为:(Si)+2(FeO)=(SiO2)+2(Fe);Si原子量为28,SiO2分子量为60]
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解:据(Si)+2(FeO)=(SiO2)+2(Fe)
28 1000×0.45%×90% 按比例关系
则SiO2量=(1000×0.45%×90%×60)/20 (R)碱度
=[(CaO%)×85%]/(SiO2%)量
(CaO)垫加石灰量=[(SiO2)量×R]/85%=(8.7×1.0)/85%=18.4(kg)
答:每吨钢应垫底石灰量为18.4kg。 60 渣中SiO2量
40.>某电炉炼钢30CrMnSi,钢水量为12000kg,炉前还原分析结果:Cr为0.755%,Mn为0.80%,Si为0.20%。用65%铬铁、65%锰铁、75%硅铁;试配至成品成份:Cr为0.95%,Mn为0.95%,Si为1.05%。硅回收率按95%,Cr、Mn回收率按100%计。求需加铬铁、锰铁、硅铁各多少?
解:Fe-Cr=[12000×(0.95%-0.75%)]/(65%×100%)≈37(kg)
Fe-Mn=[12000×(0.95%-0.80%)]/(65%×100%)≈28(kg) Fe-Si
=[12000×(1.05%-0.20%)]/(75%×95%)≈143(kg)
答:需加铬铁37kg,锰铁28kg,硅铁143kg。
41>某厂本月生产合格钢锭12000t,中间废品75t,消耗石墨电极15.2t,求该厂本月
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吨钢电极消耗?
答:吨钢消耗电极 15.2/1200=12.6(Kg/t)
42>冶炼2Cr13,钢液量33000kg,控制成分铬13.2%,炉中成份12.4%,Fe-Cr回收率95%,Fe-Cr中含铬65%,计算Fe-Cr加入量。
解:铁合金加入量=(控制成份-炉中成份)×钢水量/(回收率×铁合金元素成份)
Fe-Cr加入量=(13.2%-12.4%)×33000kg/(95%×65%)=428kg
答:Fe-Cr加入量428kg。
43>已知硅石含SiO298%,焦碳含固定碳84%,含水份10%,不考虑其它求炼75%Fe-Si时,每100kg硅石需配焦碳多少?
解:SiO2+2C=Si+2CO
60 : 24=100×98% :84%X
X=24×100×98%/(60×84%)=46.7kg
答:每100kg硅石需配焦碳46.7kg。
44>某电炉8小时耗电量为87840KW·h,生产硅铁FeSi75实重10.233t,平均含硅量为73%,求单位电耗是多少?
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解:单位电耗=87840/(8×10.233)=1073.00 (kw/t)
45>每吨75%硅铁消耗硅石1.78t,其中硅石含SiO2为97.2%。(Si原子量为28,SiO2原子量为60)求硅的元素回收率。
解:SiO2+2C = Si+2CO
反应应生成的Si X=(1.78×97.2%×28)/60=0.807
Si回收率=(1×75%)/0.807×100%=92.94%
答:硅元素的回收率为92.94%。
46>已知钢水量P=18400kg,炉中钢水锰0.25%锰铁含锰量65%,回收率按95%计算,如使钢中锰配到0.65%,求锰铁加入量?
解:锰铁加入量=18400×(0.65%-0.25%)/(65%×95%)=119.19kg
答:锰铁加入量为119.19kg。
47>焦碳加入量的理论计算按精矿中W03,FeO有50%用焦碳还原,精矿中含WO3为65%,含FeO为13%焦碳含碳量为90%,计算每批料(每批精矿按100kg为计算基准)需多少公斤焦碳?(要求写出还原反应议程式并在计算中小数点后保留二位数)
解:反应式:WO3+3C=W+3CO
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FeO+C=Fe+CO
需碳量=[(36×65)/(23×2)+(12×13)/(72×2)]/0.9
=[(2340/464)+(156/144)]/0.9 =(5.04+1.08)/0.9 =6.12/0.9 =6.8kg
答:每批料需6.8kg焦碳。
48.>某月钨铁合金,合格产量为806.5基准吨,其中FeW80-C产品为680.5基准吨,FeW70产品为7.5基准吨,计算该月FeW80-C品级率?
解:FeW80-C品级率=FeW80-C一产品重(基准吨)/合格品重(基准吨)×100%
=680.5/806.5×100% =84.37%
答:该月的W80-C品级率为84.37%。
49.>以100kg钨精矿为一批,并作如下假定:钨矿中含WO3为67.20%,含FeO为11.50%,焦碳中含固定碳为90%,FeSi含Si量为74%,按上述假定,计算每批钨精矿需要多少kg焦碳和硅铁还原(要求写出还原反应方程式并在计算中小数点后保留二位数) 解:反应式:WO3+3C=W+3CO
FeO+C=Fe+CO
需碳量={[67.2×36/(232×2)]+[11.5×12/(72×2)]}/0.9
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=(5.21+0.96)/0.9 =6.85kg
反应式:2WO3+3Si=2W+3SiO2
2FeO+Si=2Fe+SiO2
需Si量={[67.2×84/(464×2)]+[11.5×28/(144×2)]}/0.74
=[5644.8/928+(322/288)]/0.74 =(6.082+1.118/)0.74 =9.72kg
答:每批钨精矿需要焦碳6.85kg,硅铁9.72kg。
50.>某电炉的有功P=5600KW,无功Q=3600KW,求视在功率和功率因素是多少?
解:视在功率S=(P2+Q2)1/2=( 56002+36002)1/2=6657KVA
功率因素cosΨ=P/S=5600/6657=0.84
答:该炉视在功率为6657KVA,功率因数为0.84。
51.>冶炼20CrMnTi钢时已知20CrMnTi钢的成份成元素含量增加1%熔点,降低值:
钢液过热度为80℃,出钢时温降30℃,镇静6分钟,每分钟温降1.5℃,求电炉的出钢
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温度。
解:(1)计算此成份上20CrMnTi钢的熔点:
1536-(70×0.20+5×0.96+8×0.24+30×0.020+28×0.016+1.50×1.15+18×0.060)
=1511.427℃≈1511℃
(2)钢液过热80℃,镇静6分钟温降6×1.5=9℃,出钢时温降30℃,因此20CrMnTi出钢时的温度为 1511+80+9+30=1630℃
答:此种成份的20CrMnTi的出钢温度为1630℃。
52.>冶炼9Cr18钢时钢水是为37500kg,炉中含Cr16.5%,成品Cr按17.6%控制,求铬铁的加入量?(铬铁含铬量为65%,铬的回收率为97%) 解:Q=37500×{(17.6%-16.5)/[(65%-17.6%)×97%]}=897.17kg≈897kg
答:需加铬铁897kg。
53.>若计划钢水量为39t,加铬铁前钢液含铬量为0.05%,按0.92%的铬加入(未考虑残铬)后取样分析炉中铬为1.05%,计算钢水实际重量?
解:钢水实际重量为:Q=39×[0.92%/(1.05%-0.05%)]=35.88t
答:钢水实际重量为35.88t。
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54.>某钢厂采用氧化法冶炼20CrMnTi钢,装入量为40000kg,炉中含硅量为0.60%,如果90%的硅氧化为SiO2,炉中碱度要求控制在2.5,求垫炉底石灰是多少?(石灰含CaO85%,Si、O的原子量分别是28、16)
解:[Si]+2[O]=(SiO2)按上式,含硅量为0.60%的炉料如果90%被氧化,每公斤炉料可生成(SiO2)是
0.60%×90%×60/28=0.01157 kg
又∵CaO/SiO2=2.5 ∴CaO=2.5×SiO2=2.5×0.01157=0.028925 kg
而石灰中含CaO为85%,装入量为40000kg时垫底石灰Q应是:
Q=40000×0.028925/85%=1361.17≈1361(kg)
答:垫炉底石灰是1361kg。
55.>某厂电炉冶炼2Cr13钢,钢水量38200kg,还原时分析炉中[Cr]为11.5%,成品Cr要求控制13%需加多少铬铁?(铬铁含铬65%,铬的回收为96%)
解:铬铁的加入量Q为:
Q=38500×(13%-11.5%)/[(65%-13%)×96%]=1157(kg)
答:需加铬铁1157kg。
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56.>冶炼20#钢时熔化末期钢液中的硫含量为0.090%,氧化期硫在渣钢间的分配是4,氧化渣量为4%,求氧化期的脱硫率n。
解:[S]+4/100(S)=0.090%①
LS=(S)/[S]=4②
(S)=4[S] ③ 将③代入①式得:[S]=0.0775% 氧化期的脱硫率n为: n=(0.090%-0.0775%)/0.090%×100%=13.88%
答:氧化期的脱硫率为13.88%。
57.>冶炼一钢时,出钢量为100t,LF样(1)C0.14%、Mn0.57%、Cr0.84%,要补加多少合金,才能使钢水成份达到C0.20%、Mn0.90%、Cr1.10%,并成本最低?(假定合金回收率100%,不考虑合金加入后钢水重量变化) 已知:
合金名称 合金含碳量(%) 合金含量(%) 单价(元/t)
高碳Mn-Fe 7.5 65 3000
中碳Mn-Fe 0 70 6000
高碳Cr-Fe 7.5 65 5000
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中碳Cr-Fe 0 70 10000
解:从成本来考虑,由于中、高碳Cr-Fe比中、高碳Mn-Fe的单价差价大,因此要先满足Cr含量的配入,这样成本最低。
加入的高碳Cr-Fe量计算如下: 100×1000×(1.1%-0.84%)/65%=400(kg)
加入的高碳Cr-Fe增碳量为: 400×7.5%/(100×1000)=0.03%
此时钢水中的碳含量为0.17%,如果Mn含量全部由高碳Mn-Fe配入,钢水中的碳就要超出,因此先要计算把碳配至0.20%所需的高碳Mn-Fe量 0.03%×100×100/7.5%=400(kg)
高碳Mn-Fe增Mn量为: 400×65%/(100×1000)=0.26% 此时钢中含Mn量为0.26%+0.57%=0.83%,离目标0.90%-0.83%=0.07%的Mn量由中碳Mn-Fe来补,需加入的中碳 Mn-Fe量为: 100×1000×0.07%/70%=100(kg)
答:向钢水中一共要加入高碳Cr-Fe为400kg,高碳Mn-Fe为400kg,中碳Mn-Fe为100kg。
58.>根据化学分析报告,钢中锰成份为0.56%,离目标成份仍差0.04%,问在80t钢液中仍需调整入多少含锰65%的合金才能达到要求?(回收率按95%计)
解:调整量=钢液的总量×(目标成份-调整前成份)/[(合金成份-目标成份)×回收率] =80×1000×0.04/[(65-0.60)×0.95] =52.30kg
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答:需调整入52.30kg含锰65%的合金才能达到要求。
59.>钢液量30000kg需加入渣料总量为钢液量3%渣料的配比为石灰:萤石:火砖块=4:1:1,计算总渣料加入量及石灰、萤石和火砖块分别加入量。
解:石灰加入量=30×1000×3%/(4+1)×4=720kg
萤石加入量=30×1000×3%/(4+1)×1=180kg
火砖块加入量=萤石加入量=180kg。
60.>冶炼20Cr钢,钢水量为98t,控制成分铬含量为0.80%,钢包中成分铬含量为0.66%,铬铁回收率为99%,铬铁中含铬量为65%,计算铬铁加入量。
解:铁合金加入量=(控制成份-炉中成份)×钢水/(回收率×铁合金元素成份)
铬铁的加入量=(0.80%-0.66%)×98000/(99%×65%)=213kg
答:铬铁的加入量为213kg。
61.>电炉入炉主原料加入量为110t,其平均磷含量为0.04%。设冶炼终点钢水磷含量为0.010%,渣中P2O5含量为0.95%,试估计渣量。假定钢水收得率为91%,且已知磷的原子量为31,氧的原子量为16。
解:[%P]=∑P料/W金+(2×31)/(2×31+5×16)×(P2O5)/[P]·W渣0.01%
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=(110000×0.04%×91%)/(110000×91%+0.437×0.95/0.01·W渣) W渣=7233kg
答:渣量为7233kg。
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