整合版 转炉炼钢习题.docx
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整合版转炉炼钢习题
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Xkg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Xkg;
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+22X
X=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1428800kJ
18.>已知16Mn钢的成品成份为:
C0.14%~0.20%,Mn1.20%~1.60%,Si0.20%~0.60%,使用硅锰、硅铁进行合金化。
合金的成分如下:
硅锰合金含Mn68.5%,Si18.5%,C1.6%;硅铁含Si75%。
合金吸收率如下:
Mn85%,Si80%,C90%。
终点余锰为0.16%。
计算16Mn钢的合金加入量。
解:
硅锰合金加入量=(1.4%-0.16%)×1000/(68.5%×85%)
=21.4kg/t
每吨钢加入21.4Kg硅锰合金后可增硅为:
增硅量=(21.4×18.5%×80%)×100%/1000
=0.31%
硅铁加入量=(0.40%-0.31%)×1000/(75%×80%)
=1.5kg/t
加入硅锰合金后的增碳量=(21.4×1.60%×90%)×100%/1000
=0.03%
答:
硅锰合金加入量为21.4kg/t,硅铁加入量为1.5kg/t。
19.>20MnSi钢的化学成份为(%):
CMnSiPS
0.17~0.251.20~1.600.40~0.800.0450.045
采用锰铁和硅铁进行脱氧合金化。
己知锰铁合金含锰为65%,吸收率为80%;含碳为7.0%,吸收率为90%;硅铁合金含硅为75%,吸收率为70%。
转炉装入量为30t(吹损按10%计算),终点余锰为0.1%。
问本炉钢的锰铁和硅铁合金加入量为多少?
加入合金后本炉钢的增碳量为多少?
解:
转炉出钢量=30×(1-10%)
=27t
锰铁合金加入量=(1.4%-0.1%)×27×1000/(65%×80%)
=675kg
硅铁加入量=0.60%×27×1000/(75%×70%)
=308kg
锰铁增碳量=675×90%×7.0%×100%/(27×1000)
=0.16%
答:
本炉钢的锰铁合金加入量是675kg,硅铁合金加入量是308kg;加入合金后炉
钢的增碳量为0.16%。
20.>用150mm×150mm连铸坯轧成φ50圆钢的压缩比是多少?
解:
(1)连铸坯的断面积:
150×150=22500mm2
(2)φ50圆钢的截面积:
(50/2)2×3.14=1962.5mm2
(3)压缩比=22500/1962.5=11.5
答:
压缩比是11.5。
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31.>某钢厂年产合格钢200万吨,铁水消耗量为200万吨/年,废钢加入量是铁水加入量的10%,计算该厂的钢铁料消耗(kg/t)。
解:
钢铁料消耗=(200+200×10%)/200×1000=1100kg/t
答:
该厂的钢铁料消耗为1100kg/t钢。
32.>某厂1#转炉在1992年共砌筑了15个炉壳,产钢13.4万吨,平均出钢为19.1t。
求1#转炉的平均炉龄是多少?
解:
炉龄=炉龄总数/炉役数
炉龄总数=总产量/平均出钢量=134000/19.1≈7015 炉役数为15
故:
平均炉龄=7015/15≈467炉
答:
1#转炉的平均炉龄是467炉。
33.>已知:
炉渣量(Q渣)为4t,炉渣要求含氧化镁(Mg要求%)为9%,炉料浸蚀使渣中含氧化镁(MgO原渣%)2%,氧化镁球含氧化镁70%(MgO镁球%),计算每炉氧化镁球加入量多少?
(kg保留到整数位)
解:
氧化镁球加入量=(Mg要求%-MgO原渣%)×m/MgO镁球%
=(9%-2%)×4×1000/70%
=400kg
答:
每炉氧化镁球加入量400kg.
34.>某厂月产量4.53万吨,合格率98.57%,消耗铁水4.56万吨,废钢0.2万吨,计算某厂该月的钢铁料消耗?
解:
钢铁料消耗=(铁水消耗+废钢消耗)/(钢产量×合格率)
=(4.56+0.2)×1000/(4.53×98.57%)
=245千克/吨钢
答:
该月钢铁料消耗245千克/吨钢。
35.>已知:
冶炼Q235钢,铁水装入量为27t,铁水中Si含量为0.7%,石灰中有效CaO为75%,炉渣R要求为3.0,求石灰加入量是多少kg?
(保留整数)
解:
石灰加入量={2.14×[Si%]×W铁水×R/(CaO%)有效}×1000
={2.14×[0.7%]×27×3.0)/75%}×1000
=1618kg
答:
石灰加入量是1618kg。
36.>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原子量55,O原子量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%=108.9kg
渣量占钢水量的比例=108.9/900=12.1%
答:
渣量占钢水量的比例为12.1%。
37.>某钢种成份中限:
硅[Si]=0.32%,锰[Mn]=0.5%,铁水锰含量为0.2%,考虑后吹多,钢中余锰量占铁水锰的25%,计算每吨钢合金加入量。
(计算结果保留一位小数点,成份保留三位小数点)
解:
Mn-Si加入量=(0.5%-0.2%-0.2%×25%)×1000/(65.8%×90%)
=4.2kg
Fe-Si加入量=(0.32%×1000-4.2×18.5%×80%)/(74.1%×80%)
=4.4kg
答:
每吨钢加Mn-Si合金4.2千克,Fe-Si合金4.4千克。
38.>210t转炉,装入量225t,吹炼16min,氧流量为47250Nm3/h,求此时氧耗量为多少Nm3?
答案:
已知:
Q=47250Nm3/h,t=16min 由:
Q=V/t
得:
V=Qt=(47250/60)×16=12600Nm3
答:
氧气消耗量为12600Nm3。
39.>己知:
炉渣重量(Q渣)为6t,炉渣要求含氧化镁(MgO要求%)为8%,炉衬侵蚀使渣中含氧化镁((MgO原渣)为2%,白云石含氧化镁(MgO白云石%)为18%,计算每炉白云石加入量(Q白云石公斤)。
(kg数保留到整数位)
解:
白云石加入量=(MgO%要求-MgO%原渣)×渣量/MgO%白云石
=(8%-2%)×6×1000/18%
=2000kg
答:
白云石加入量为2000kg。
40.>某钢种成份目标:
硅(Si目标%)0.28%,锰(Mn目标%)0.5%,钢水残锰(MnSi残%)0.05%,钢水量(M)37吨。
要求采用硅铁、硅锰两种合金配加,己知硅铁含硅(Si硅铁%)74.1%,吸收率(ηSi%)80%,含锰(Mn硅锰%)65.8%,含硅(Si硅锰)18.5%,其吸收率(ηMn%)90%。
计算两种合金加入量分别是多少?
(计算到kg,百分数保留小数点后三位)硅铁%)
解:
(1)先配锰,计算硅锰加入量
QMn=(Mn目标%-Mn残%)/(Mn硅锰%×ηMn%)×M
=(0.5%-0.05%)/(65.8%×90%)×37×1000
=281kg
(2)计算硅锰带硅量:
Si硅锰%=QMn×Si硅锰%×ηSi%/M×100%
=281×18.5%×80%/(37×1000)×100%
=0.112%
(3)计算硅铁加入量
QSi=(Si目标%-Si硅锰%)/(Si硅铁%×ηSi%)×M
=(0.28%-0.112%)/(74.1×80%)×37×1000
=105kg
答:
硅锰配加量是281kg,硅铁加入量是105kg。
41.>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C:
6.5,Si:
8,Mn:
5,P:
30,S:
25,纯铁凝固点为1538℃,其它元素对凝固点影响值为7℃,求凝固点降低值(℃)。
解:
ΔT=1538-(ƩΔt×Δx)-7
=1538-(0.46×65+0.25×8+0.6×5+0.025×30+0.15×25+7)
=1538-43.055=1494.95℃
答:
凝固点将低值为43.055℃
42.>已知在钢液中,元素百分含量(R):
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(P)为:
碳90,硅6.2,锰1.7,磷28,硫40,铜2.6;纯铁凝固点为1538℃。
其它元素对凝固点影响值为7℃,计算45#钢的液相线温度(△T)。
(保留整数位)
解:
ΔT=1538-(ƩΔt×Δx)-7
=1538-(0.45×90+0.27×6.2+0.65×1.7+0.018×28+0.02×40+0.05×2.6+7)=1538-54.2331=1483℃
答:
45#钢的液相线温度(△T)为1483℃。
43.>试判断标况下CaO能否自动分解?
已知:
CaCO3固=CaCO+CO2气
CaCO3:
△G298℃=-269.78千卡
CaO:
△G298℃=-144.4千卡
CO2:
△G298℃=-94.26千卡
解:
在298℃下
ΔG=△GCaO+△GCO2-△GCaCO32=-(144.4+94.26)+269.78=31.12>0
所以CaCO3不能自动分解。
44.>已知:
HRB335中限成份Mn:
1.4%,Si:
0.60%,钢水余锰:
0.10%,Mn的吸收率90%,Si的吸收率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?
解:
设硅锰合金用量为X由题意得
X×0.65×0.9+0.1=1.4
解得X=2.22Kg
设硅铁用量为y由题意得
2.22×0.17×0.8+y×0.17×0.8=0.6
解之得:
y=2.19Kg
答:
需要锰铁合金的用量为2.22kg硅铁合金用量为2.19kg
45.>已知炉渣量(Q渣)为3t,炉渣要求含氧化镁(MgO要求%)为9%,炉衬侵蚀使渣中氧化镁(MgO原%)为2%,白云石含氧化镁(MgO白云石%)为18%,计算每炉白云石加入量(Q白云石)。
(公斤保留整数位)
解:
设每炉白云石加入量为X根据题意得
X×18%=3×1000×(9%-2%)
解之得:
X=1166kg
答每炉白云石加入量为1166kg
46.>某钢种成份要求为:
硅(Si目标%)0.21%,锰(Mn目标%)0.5%,钢水残锰(Mn残%)0.05%,钢水量(M)24t,要求采用硅铁、硅锰合金配加,已知硅铁含硅(Si硅铁%)74.10%,吸收率(ηSi%)80%,硅锰含硅(Si硅锰%)18.5%,其吸收率(ηSi%)80%,含锰65.8%,其吸收率(ηMn%)90%,计算两种合金加入量分别是多少?
(计算到公斤,百分数保留小数点后三位)
解:
设硅锰加入量为Xkg硅铁加入量为ykg
X×0.658×0.9=24×(0.5-0.05)
解之得:
X=18.237kg
y×0.741×0.8=240×0.21-16.237×0.185×0.8
解之得y=80.467kg
硅锰加入量为18.237kg硅铁加入量为80.467kg
47.>某厂40t转炉吨钢耗氧量为56(标)m3/t吹氧时间为14min,计算其供氧强度是多少?
(小数点后保留两位)
解:
因为某厂40t转炉吨钢耗氧量为56(标)m3/t吹氧时间为14min所以供氧强度=氧气流量(m³/min)/装入量=56/14=4.00m³/min.t
48.>已知Q235钢的成份如下(%):
C=0.18%,Si=0.24%,Mn=0.56%,P=0.023%,S=0.014%,每加入1%元素时铁熔点降低值如下表,铁熔点1538℃,由于钢中气体影响其熔点下降7℃,求Q235的熔点是多少?
解:
ΔT=1538-(ƩΔt×Δx)-7
=1538-(65×0.18+8×0.24+5×0.56+30×0.023+25×0.014+7)
=1531-17.46=1519.54℃
答:
Q235的熔点是1519.54℃
49.>已知铁水含硅量(Si铁水%)0.80%,硅铁含硅(Si硅铁%)74%,铁水装入量50t,要求配后铁水含Si(Si要求%)1.2%,求硅铁配加量(QSi)千克。
(要求计算到千克)
解:
设硅铁配加量为X千克由题意得
50×1000×1.2%=50×1000×0.8%+X×74%
解之得X=270.27kg
答:
硅铁配加量为270.27千克
50.>已知转炉装入量为42t,氧气流量为9000m3/h,求供氧强度?
解:
供氧强度=氧气流量(m³/min)/装入量由题意得
供氧强度=9000/60/42=3.57m³/min.t
答供氧强度为3.57m³/min.t
51.>某厂氧气顶吹转炉某月生产钢为79680t,共消耗铁水75530t,废钢16580t。
求该月钢铁料消耗是多少?
解:
月钢铁料消耗量=(月耗铁水量+月耗废钢量)/月产钢量
(75530+16580)/79680=1.16t/t=1160kg/t
该月钢铁料消耗是1160kg/t。
52.>根据要求工艺,一般要求莹石的加入量应小于石灰加入量的5%,如炉里加入石灰量为3.5t,求萤石的用量最大是多少?
解:
萤石的用量最大=3.5×1000×5%=175kg
53.>某炉次炉渣成份为CaO=56.25%,MgO=7.86%,SiO2=13.72%,FeO=13.41%,求该炉碱度是多少?
解:
该炉碱度是2.4。
54.>16Mn钢的化学成份为(%):
采用锰铁和硅铁进行脱氧合金化。
己知锰铁合金含锰为65%。