整合版转炉炼钢计算部分.docx
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整合版转炉炼钢计算部分
转炉炼钢局部
1.>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%，试计算吨钢石灰参加量是多少？
解：
石灰参加量=（2.14[%Si]/%CaO有效）×R×100
=〔2.14×1.2%/70〕×3×100
=110kg/t
答：
吨钢参加石灰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：
反响方程式：
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
那么：
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.>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.>：
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参加量。
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%，参加量＝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）石灰参加量＝（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：
实际石灰参加量为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。
：
（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，那么：
锰的带入＝锰的产出
即：
108＝20+22X
X＝4.0t
答：
转炉渣量为4.0t。
9.>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.>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）。
（保存整数位）
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.>：
冶炼Q235钢，出钢量为30t，Fe-Mn合金参加量为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%×合金参加量）×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%，终点钢水剩余成份为Si痕迹，余Mn0.16%，求吨钢合金参加量。
解：
由公式：
合金参加量＝（钢种中限成分%-钢水剩余成份〕/（合金含量×合金吸收率）×1000
得：
硅锰参加量＝（1.4%-0.16%）/（68.5%×85%）×1000
＝21.3kg
硅铁带入量＝21.3%×18.5%×80%/1000＝0.315%
硅铁参加量＝（0.375%-0.315%）/（75%×80%）×1000
＝1kg
答：
硅锰合金参加量为21.3kg，硅铁合金参加量为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：
该炉钢的合金参加量。
解：
（1）所需HCFe-Mn参加量：
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参加量：
310×0.35%÷（74%×78%）＝1.88t
（4）所需Al参加量：
310×0.045%÷（98%×21%）＝0.68t
（5）应参加增碳剂量：
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，问应参加锰铁多少kg？
（该钢种含锰量中限为1.4%）。
解：
锰铁参加量＝（[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：
锰铁参加量为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含量到达10%，计算白云石参加量。
解：
白云石参加量＝（MgO%要求-MgO%原渣）×渣量/MgO%白云石
＝（10%-2%）×7×1000/30%
＝1867kg
答：
白云石参加量为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.>：
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.>16Mn钢的成品成份为：
C0.14%～0.20%，Mn1.20%～1.60%，Si0.20%～0.60%，使用硅锰、硅铁进展合金化。
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钢的合金参加量。
解：
硅锰合金参加量＝（1.4%-0.16%）×1000/（68.5%×85%）
＝21.4kg/t
每吨钢参加21.4Kg硅锰合金后可增硅为：
增硅量＝（21.4×18.5%×80%）×100%/1000
＝0.31%
硅铁参加量＝（0.40%-0.31%）×1000/（75%×80%）
＝1.5kg/t
参加硅锰合金后的增碳量＝（21.4×1.60%×90%）×100%/1000
＝0.03%
答：
硅锰合金参加量为21.4kg/t，硅铁参加量为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
采用锰铁和硅铁进展脱氧合金化。
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参加量为多少？
参加合金后本炉钢的增碳量为多少？
解：
转炉出钢量＝30×（1-10%）＝27t
锰铁合金参加量＝（1.4%-0.1%）×27×1000/（65%×80%）＝675kg
硅铁参加量＝0.60%×27×1000/（75%×70%）＝308kg
锰铁增碳量＝675×90%×7.0%×100%/（27×1000）＝0.16%
答：
本炉钢的锰铁合金参加量是675kg，硅铁合金参加量是308kg；参加合金后炉
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。
21.>某钢种成份目标：
硅（Si目标%）0.28%，锰（Mn目标%）0.5%，钢水残锰（Mn残%）0.05%，钢水量（M）37t。
要求采用硅铁、硅锰两种合金配加，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%。
试计算两种合金参加量分别是多少（计算到千克，百分数保存小数点后三位）
解：
（1）先配锰，计算硅锰参加量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%）
Si硅锰＝QMnSi硅锰ηSi/M＝281×18.5%×80%/（37×1000）＝0.112%
（3）计算硅铁参加量QSi＝（Si目标-Si硅锰）/（Si硅铁%×ηSi）×M
＝（0.28%-0.112%）/（74.1%×80%）×37×1000＝105kg
答：
锰配加量是281kg，硅铁参加量是105kg。
22.>：
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%，计算每炉白云石参加量。
（公斤数保存到整数位）
解：
Q白云石＝[（MgO要求%-MgO原渣%）/MgO白云石%]×（Q渣）
＝[（8%-2%）/18%]×6×1000＝2000kg
答：
需加白云石2000kg。
23.>出钢量73t，某钢种成份目标：
（Si目标%）0.28%，（Mn目标%）0.5%，钢水残锰（Mn残%）0.05%，硅铁含硅（Si硅铁%）74.1%，吸收率（ηSi%）80%；硅锰含硅（Si硅锰%）18.5%，其吸收率（ηSi%）80%，含锰（Mn硅锰%）65.8%，其吸收率（ηMn%）90%。
计算两种合金参加量分别是多少？
（计算到千克，百分数保存小数点后三位）
解：
（1）先配锰，计算硅锰参加量QMn＝（Mn目标%-Mn残%）/（Mn硅锰%-ηMn%）×M
＝（0.5%-0.05%）/（65.8%×90%）×73×1000＝555kg
（2）计算硅锰带硅量（Si硅锰%）Si硅锰＝QMn×Si硅锰×NSi/M×100%
＝555×18.5%×80%/（73×1000）×100%＝0.113%
（3）计算硅铁参加量QSi＝（Si目标%-Si硅锰%）/（Si硅铁%×NSi）×M
＝（0.28%-0.113%）/（74.1%×80%）×73×1000＝206kg
24.>：
冶炼Q235钢，铁水装入量为27t，铁水中含Si量为0.7%，石灰中有效CaO为75%，炉渣R要求为3.0，求石灰参加量是多少？
（保存整数）
解：
石灰参加量＝{2.14×[Si%]×W铁水×R/（CaO%）有效}×1000
＝{2.14×[0.7%]×27×3.0）/75%}×1000=1618kg
答：
石灰参加量是1618kg。
25.>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%，计算该炉钢的合金参加量。
解：
（1）所需HCFe-Mn参加量：
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参加量：
310×0.35%÷（74%×78%）＝1.88t
（4）所需Al参加量：
310×0.045%÷（98%×21%）＝0.68t
（5）应参加增碳剂量：
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。
26.>：
铁水270t、含锰0.40%（散状料带入锰忽略不计），废钢55t、含锰0.50%，钢水量300t、残锰0.12%，终点炉渣中含氧化锰（MnO）4.5%。
计算转炉渣量。
（小数点后保存一位数，Mn原子量55，O原子量16）
解：
终点渣中锰含量=4.5%×[55/（55+16）]=3.49%
锰的投入=铁水带锰+废钢带锰=270×1000×0.40%+55×1000×0.50%=1355〔kg〕
锰的产出=钢水带锰+炉渣带锰=300×1000×0.12%+渣量〔X〕×1000×3.49%
根据公式：
投入=产出
那么：
1355=360+34.9X
X=28.5〔t〕
答：
转炉的渣量为28.5t。
27.>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%，计算吨钢石灰参加量是多少？
解：
石灰参加量＝（2.14[%Si]/%CaO有效）×R×100
＝（2.14×1.2%/70%）×3×100＝110kg/t
答：
吨钢参加石灰110kg。
28.>炉前冶炼HRB335钢，终点残锰0.05%，锰铁锰含量60%，锰的吸收率按90%计算，出钢量25t，问应参加锰铁多少kg？
（该钢种锰含量中限为1.4%）
解：
锰铁参加量＝（[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：
锰铁参加量为625kg。
29.>出钢量按73t，钢中氧为700ppm，理论计算钢水全脱氧需要加多少千克铝？
（铝原子量为27，氧原子量为16）
解：
反响方程式：
2Al+3[O]＝（Al2O3）
73t钢中700ppm[O]折合钢水含氧量：
73×1000×0.07%＝51.1kg
设：
51.1kg氧消耗Xkg铝
那么：
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。
30.>在钢液中，元素百分含量（R）：
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（P）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凝）。
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℃。
31.>某钢厂年产合格钢200万吨，铁水消耗量为200万吨/年，废钢参加量是铁水参加量的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.>：
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%），计算每炉氧化镁球参加量多少？
（kg保存到整数位）
解：
氧化镁球参加量=〔Mg要求%-MgO原渣%〕×m/MgO镁球%
=（9%-2%）×4×1000/70%
=400kg
答：
每炉氧化镁球参加量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.>：
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，求石灰参加量是多少kg？
（保存整数）
解：
石灰参加量＝{2.14×[Si%]×W铁水×R/（CaO%）有效}×1000
＝{2.14×[0.7%]×27×3.0）/75%}×1000
＝1618kg
答：
石灰参加量是1618kg。
36.>：
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%，计算每吨钢合金参加量。
（计算结果保存一位小数点，成份保存三位小数点）
解：
Mn-Si参加量=〔0.5%-0.2%-0.2%×25%〕×1000/〔65.8%×90%〕
=4.2kg
Fe-Si参加量=〔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？
解：
：
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%，计算每炉白云石参加量（Q白云石公斤）。
（kg数保存到整数位）
解：
白云石参加量=（MgO%要求-MgO%原渣）×渣量/MgO%白云石
=〔8%-2%〕×6×1000/18%
=2000kg
答：
白云石参加量为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%。
计算两种合金参加量分别是多少？
（计算到kg，百分数保存小数点后三位）硅铁%）
解：
（1）先配锰，计算硅锰参加量
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.
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