三、计算题1. 钢液量为30000kg,需加入渣料总量为钢液量的3%,渣料的配比为石灰:萤石:火块砖=4:1:1,计算总渣料加入量及石灰、萤石和火块砖分别加入量。
总渣料加入量=30000kg×3%=900kg
石灰加入量=30000kg×3%×4/(4+1+1)=600kg
萤石加入量=30000kg×3%×1/(4+1+1)=150kg
火块砖加入量=30000kg×3%×1/(4+1+1)=150kg
答:总渣料加入量为900kg,其中石灰加入量为600kg,萤石加入量为150kg,火块砖加入量为150kg。
2. 某炉出钢量为480t,出钢前钢液含残锰为0.05%,残钒钛为痕迹。成品钢锰含量为1.45%,钒含量为0.06%,钛含量为0.12%,加入硅锰12t,钛铁2.6t,钒铁0.6t,其中硅锰含锰为64%,钛铁含钛为30%,钒铁含钒54%,请计算该炉钢锰、钒、钛的收得率各为多少?
合金收得率=出钢量×(成品钢合金元素含量-钢液中该元素残余含量)×100%/
(合金中该元素含量×合金加入量)
锰收得率=480×(1.45%-0.05%)×100%/(64%×12)=87.5%
钛收得率=480×0.12%×100%/(30%×2.6%)=73.8%
钒收得率=480×0.06%×100%/(54%×0.6)=88.9%
答:该炉钢锰收得率为87.5%,钛收得率为73.8%,钒收得率88.9%。
3. 已知:(1)铁水70t,含锰0.2%;(2)散状料带入锰忽略不计;(3)废钢10t,含锰0.45%;(4)钢水量70t,残锰0.1%;(5)终点炉渣含氧化锰1.2%。根据锰平衡计算转炉渣量。(Mn的相对原子量为55,O的相对原子量为16)
解:锰的投入=铁水带锰+废钢带锰=70×1000×0.2%+10×1000×0.45%=185kg
锰的产出=钢水带锰+炉渣带锰=70×1000×0.1%+渣量(x)×1000×1.2%=70+12x
根据投入=产出计算:
185=70+12x
x=9.58t
答:转炉渣量为9.58t。
4. 已知:1000kg钢铁料含锰0.58%,终点钢水余锰(一般为装入量的30%~40%,取30%)为0.17%,渣中MnO含量为3.92%,钢水量(按装入量的90%计算)为900kg,求渣量占钢水的比例。(Mn的相对原子量为55,O的相对原子量为16)
解:钢铁料中的锰量=1000×0.58%=5.8kg
钢水中的锰量=900×0.17%=1.53kg
进入渣中的锰量=5.8-1.53=4.27kg
渣量=4.27/[3.92%×(55/71)]=140.62kg
渣量占钢水的比例=(140.62/900)×100%=15.60%
答:渣量占钢水的比例为15.60%。
5. 已知:HRB335中限成分含锰1.4%,含硅0.60%,钢水余锰0.10%,锰的吸收率为90%,硅的吸收率为80%,硅锰合金含锰65%,含硅17%,硅铁含硅75%。计算冶炼HRB335,吨钢需要加入硅锰合金多少公斤,硅铁多少公斤?
硅锰合金加入量:
(2)硅锰合金增硅量:
(3)硅铁加入量:
答:吨钢需要加入硅锰合金22.2kg,硅铁5kg。
6. 冶炼钢种HRB335,其化学成分控制要求见表5-1。
表5-1化学成分控制要求(质量分数) (%)
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C | Si | Mn | P | S |
0.17~0.25 | 0.40~0.80 | 1.20~1.60 | ≤0.045 | ≤0.045 |
采用Mn-Si、Fe-Si和碳粉合金脱氧合金化,铁合金的成分和吸收率见表5-2。
表5-2铁合金的成分和吸收率 (%)
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项 目 | 锰铁 | 硅铁 |
Mn | C | Si |
含量 | 75 | 5.7 | 75 |
吸收率 | 92 | 90 | 82 |
配加合金时,钢中锰按中限目标值1.40%、硅按中限目标值0.60%考虑,余锰按0.12%考虑,出钢量28t,计算(1)本炉钢应加入锰铁、硅铁合金各多少公斤?
(2)锰铁增碳量。
计算锰铁加入量:
(2)计算锰铁增碳量:
答:(1)该炉钢应加入519kg锰铁,273kg硅铁;(2)加入519kg锰铁增碳量为0.095%。
7. 冶炼HRB335Nb,采用Mn-Si、Fe-Si和碳粉合金脱氧合金化,钢水终点w(Mn)=0.10%、w(C)=0.08%,HRB335Nb规格成分和各合金成分如表所示,计算每吨钢的碳粉成本。(小数点保留整数)
表 HRB335Nb规格成分和各合金成分
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项目 | 成分w/% | 单价/元·t-1 |
C | Si | Mn |
Mn-Si合金 | 1.6 | 18 | 65 | 4300 |
碳粉 | 90 | | | 1100 |
HRB335 Nb | 0.21 | 0.30 | 1.05 | |
吸收率η/% | 90 | 85 | 90 | |
加入的Mn-Si合金量Q1=(1.05%-0.1%)×1000/(65%×90%)=16.24kg/t
同时加入的碳为16.24×1.6%×90%=0.23kg/t
则需要的碳粉量Q2=(0.21%×1000-0.08%×1000-0.23)/(90%×90%)=1.32kg/t
则碳粉成本为1.32×1100=1450元/t
答:每吨钢的碳粉成本为1450元。