合金元素吸收率.docx
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合金元素吸收率
2.7.5合金元素吸收率
各种铁合金的加入量可按下列公式计算:
钢种规格中限%—终点残余成分%
铁合金中合金元素含量~~%合金元素的吸收律％
刚种规格中限%=钢种规则上限％钢种规则下限％
2
（2-18）
合金增碳量=合金加入量合金碳含量％碳吸收率％1000%（2-19）
1000
2.7.5.1合金元素吸收率
钢水量和合金元素的吸收律必须估算准确，才能确保钢水成分稳定。
钢水收得率可根据装入
量确定，有的厂家按装入量的90%计算。
合金元素的吸收率是指合金元素进入钢中的质量
占合金元素加入总量的百分比。
合金元素吸收率又称为收得率或回收率（）；所炼钢种、
合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素，均对合金元素吸收率有影响。
先加入的
合金，吸收率低；脱氧能力强的合金元素吸收率低；合金粉末多，密度小，吸收率低。
不同合金元素吸收率不同；同一种合金，钢种不同，吸收率也有差异。
炼钢生产要根据不同
钢种，总结出各种合金元素的吸收律，见表2-16.
表2-16某厂部分钢种合金元素的吸收律
钢种
F&Mn
（[Mn]=68%）
Mn/%
Fe-Si
（[Si]=75%）
Si/%
Fe-V
（[v]=42%）
v/%
16Mn
85
80
20g
78
66
35
85
75
25MnSi
88
80
45SiMnV
90
85
75
U71
91.7
80
镇静钢的加铝量取决于C和Si的含量、钢水温度以及是否需要控制晶粒度。
经验证明，为了得到细晶粒的钢，刚中铝含量应达到0.02%~0.05%，为此每吨钢铝的加入量应为0.4~2.0kg/1,终点炭含量高的钢种家铝量少些，碳含量低的钢种加铝量要多些。
铝的吸收律波动很大，各厂家应根据自己的具体情况研究确定。
例如有的钢厂吹炼08AI时，钢包内加铝铁脱氧，
铝的吸收率只有25%
表2-17首钢二炼钢厂Al-Ba-Si加入量
终占
八、、
[C]
/%
0.13〜
0.14
0.11〜
0.12
0.09〜
0.10
0.07〜
0.08
0.05〜
0.06
0.04
0.03
0.02
加入量
/
0.286
0.571
0.952
1.333
1.810
2.190
2.571
3.333
1
kg.t
2.7.5.2余锰量
终点钢水余锰量也是确定合金加入量的另一个经验数据，余锰量占铁水锰的百分比一般根据
钢水终点碳含量确定，见表2-18.凡影响终点渣Tfe增高的因素，钢中余锰量都降低，反之余锰量会增高。
目前转炉用铁水均为低锰铁水，终点钢中余锰量很低。
表2-18沸腾钢余锰、锰吸收率、钢包调铝量（无后吹条件推荐值）
终占
八、、
[C]/%
余锰占铁水猛的百分比/%
Fe-Mn
Mr/%
钢包加铝量/gt1
0.21
〜0.28
40
75
0.14
〜0.20
40
70
[C]<0.16%加24
0.11
〜0.13
35
65
48〜95
0.08
〜0.10
25〜30
60〜65
119〜167
0.05
〜0.07
20
55〜60
190〜286
0.02
〜0.04
10〜20
30〜40
310〜548
2.7.5.3沸腾钢合金加入量确定
沸腾钢之加Fe-Mn,并用铝调整钢水氧化性。
计算锰铁加入量例一。
例一冶炼Q235A-F钢，用高碳Fe-Mn脱氧，计算吨钢锰铁加入量和锰铁的增碳量。
已知条件如下：
项目
/%
C
Si
Mn
Q235A-F
0.14〜0.22
<0.07
0.30〜0.60
高碳Fe-Mn
7.0
70
/%
90
70
解：
设余锰量[Mn],余=0.14%
Mn=70%
钢种锰规格中限%=钢种锰规格上限％钢种锰规格下限％
2
0.60%0.30%
==0.45%
2
高碳Fe-Mn锰的成分：
70%
高碳Fe-Mn加入量：
1000=6.33kg/1
刚种规格中限%终点残余成分%
铁合金中合金元素含量%合金元素吸收率%
1000
增碳量=合金加入量合金含碳量％碳吸收率％100%
6.337.°%9°%100%0.040%
1000
答：
每吨钢加高碳Fn-Mn合金6.33kg,合金增碳量为0.040%
由于合金的加入，增加钢水碳含量Fe-Mn代替部分高碳Fe-Mn脱氧合金化。
例二冶炼Q195A-F钢，用高碳Fn-Mn、中碳Fe-Mn各一半脱氧合金化，铁水合金成分如
项目
/%
C
Si
Mn
Q195A-F
0.06〜0.12
<0.05
0.25〜0.50
铁水
4.00
0.35
0.30
高碳Fn-Mn
7.0
72
中碳Fe-Mn
0.9
76
下:
计算锰铁加入量和增碳量各为多少？
解：
设[C]0.06%,由表2-18知余锰量:
[Mn],余20%0.30%0.06%
锰吸收率：
Mn55%;
钢种锰规则中限%=钢种锰规则上限％钢种锰规格下限％
2
=0.50%0.25%
2
高碳Fe-Mn加入量：
0.375%
0.5（刚种规格中限%终点残余成分%）
铁合金中和金元素含量%合金元素吸收率%
0.5（0.375%0.06%）!
0003.98kgt
72%55%
1000
中碳Fe-Mn加入量:
合金加入量
0.5（钢种规则中限%终点残余成分%）
铁合金中合金元素含量__%合金元素吸收率%
0.5（0.375%0.06%）
76%55%
1000
3.77kg.t
增碳量
合金加入量合金碳含量%碳吸收率%100%
10000
高碳Fe-Mn增碳量:
3.987.0%90%
100%1000
中碳Fe-Mn增碳量：
0.025%
3.770.9%90%
100%
1000
总增碳量：
0.003%
0.025%+0.003%=0.028%
答：
每吨钢水加高碳Fe-Mn合金3.98%kg，中碳Fn-Mn合金3.77kg。
合金增碳量为0.028%。
例三若其他条件与例2同，每吨钢只加入高碳Fe-Mn合金3kg。
应补加中碳Fn-Mn多少？
增碳量又是多少？
解：
其他步骤同例2;
3kg高碳Fe-Mn增锰量：
增锰量
合金加入量合金锰含量%锰吸收率%
100%
1000
中碳Fe-Mn加入量：
合金加入量刚种规格中限%终点残余成分%高碳锰铁增锰量%
合金加里铁合金中合金元素含量—%合金元素吸收率%1000
4.69kg.t
3kg高碳Fe-Mn增碳量：
1000
增碳量合金加入量合金碳含量％碳吸收率％go%
3.°°了％90%他％0.189%
1000
4.69kg中碳Fe-Mn增碳量:
1000
增碳量合金加入量合金碳含量％碳吸收率％100%
1000
总增碳量：
4.690.9%90%100%0.0038%
0.0189%0.00380.023%
答：
每吨钢加中碳Fe-Mn合金4.69kg，合金增碳量为0.023%。
2.7.5.4镇静钢合金加入量确定
A二元合金加入量确定
镇静钢使用两种以上合金脱氧时，合金加入计算步骤如下：
（1）若用单一合金Fe-Mn和Fe-Si脱氧时，分别计算Fe-Mn和Fe-Si加入量；
（2）若用Mn-Si合金、Fe-Si、Al-Ba-Si等符合合金脱氧合金化时，先按钢种Mn含量中
限计算Mn-Si加入量，再计算各合金增硅量；最后把增硅量做残余成分，计算硅铁补
加数量；
（3）当钢中一[Mn],余比值低于硅锰合金中-[Mn^比值时，根据硅含量计
[Si],中[Si]
算Mn-Si合金加入量及补加Fe-Mn量。
例四冶炼16Mn钢，若采用Mn-Si、Al-Ba-Si、Ca-Si、合金脱氧合金化，每吨钢水加Al-Ba-Si合金0.75kg，Ca-si合金0.70kg，计算Mn-Si合金和Fe-Si合金加入量各种合金成分如下：
项目
/%
C
Si
Mn
Mn-Si
1.6
18.4
68.5
Fe-Si
75
Al-Ba-Si
0.10
42
Ca-Si
0.8
58
16Mn
0.14〜0.22
0.20〜0.60
1.20〜1.60
90
80
85
设[Mn],余0.16%,计算合金加入量
解：
先计算Mn-Si加入量：
MnS合金加入量
刚种规格中限%终点残余成分%
铁合金中和金元素含量%合金元素吸收率%
1.40%0.16%仆
100021.30kgt
68.5%85%
100%
合金加入量合金硅含量%硅吸收率%增硅量
1000
21.30kgMn-Si合金增硅量:
因Si量不足，补加Fe-Si量:
答：
每吨钢水需加入Mn-Si合金21.30kg，Fe-Si合金0.48kg。
例五：
在例4中，若去包样分析成分为[Si]=0.36%，[MN]=1.32%,问钢水成分是否超出
规格，并核算合金元素的实际吸收率。
解：
根据公式2-17可推得:
合金元素吸收率%
钢种实际成分%终点残余成分%
铁合金中合金元素含量%合金加入量%
锰元素吸收率:
一1.32%0.16%
Mn
68.5%21.30
硅元素吸收率：
0.36%0%
Si
18.4%21.3075%0.4842%0.7558%0.70100072.0%
答：
钢水成分未出阁，锰元素的实际吸收率为79.5%，硅元素的实际吸收率为72.0%。
B多元合金加入量确定
例六：
吹炼钢种为10MnPNbRE余锰量为0.10%，余磷量为0.010%，钢种成分、铁合金成
分及元素吸收率如下:
名称
/%
C
Si
Mn
P
S
Nb
RE
Ca
10MnPNbRE
W0.14
0.20〜
0.80〜
0.06〜
W0.05
0.015〜
W0.20
0.60
1.20
0.12
0.050
Fe-Nb
6.63
1.47
56.51
0.79
4.75
中碳
0.48
0.75
80.00
0.20
0.20
Fe-Mn
Fe-p
0.64
2.18
14.0
0.048
Fe-RE
0.38
31
Ca-Si
64.48
20.6
Fe-Si
75
Al-Ba-Si
0.10
42
0.03
0.02
/%
95
75
80
85
70
100
每吨钢加入脱氧剂量：
Ca-Si合金2kgt;Al-Ba-Si合金1kg「t。
计算1t钢水合金加入量和增碳量。
解：
计算步骤：
先算合金表中稀有元素合金加入量，后算其他各种加入量，即按如下顺序计
算：
（1）Fe-RE加入量:
Fe-RE合金加入量
刚种规格中限%终点残余成分%铁合金中合金元素含量__%合金元素吸收率
%1000
0^%^%1000
31%100%
4.84kg.t
（2）Fe-Nb加入量
刚种规格中限%-终点残余成分%
铁合金中合金元素含量合金元素吸收率%
1000
0.0325%0%
4.75%70
（3）中碳Fe-Mn合金加入量
Fe-Nb增锰量：
合金加入量合金锰含量%锰吸收率%
100%
10009.77kg.t
增锰量
1000
9.7756.51%80%
1000
中碳Fe-Mn加入量:
100%0.442%
刚种规格中限%终点残余成分%铁合金中合金元素含量%合金元素吸收率
1.00%0.442%0.10%“
10007.16kg/t
Fe-Mn合金加入量
%1000
80%80%
（4）Fe-P合金加入量
合金加入量合金磷含量%磷吸收率%
増磷量100%
1000
Fe-Nb増磷量9.770.79%85%100%0.0066%
中碳Fe-Mn増磷量
1000
716°20%85%100%0.0012%
Al-Ba-Si増磷量
1000
10.03%85%c
100%01000
Fe-P加入量:
Fe-P合金加入量
刚种规格中限%终点残余成分%
0.09%0.0066%
铁合金中和金元素含量%合金元素吸收率%1000
0.0。
12%0.。
10%0%10006.07kgt
14.0%85%
（5）FeSi合金加入量
合金加入量合金硅含量%硅吸收率%
100%
增硅量
CaSi增硅量
1000
264.48%75%
100%0.097%
1000
增硅量
合金加入量合金硅含量硅吸收率%100%
FeNb增硅量
中碳Fe
Fe
P增硅量
Fe
RE增硅量
1000
9.77
1.47%75%
1000
七量
7.160.75%
1000
6.07
2.18%75%
1000
4.84
38.0%75%
100%
100%0.011%
至100%0.004%
1000
142.°%75%100%
0.010%
Al
BaSi增硅量
1000
100%
0.138%
0.032%
Fe
Si加入量:
Fe
Si合金加入量
刚种规格中限%
终点残余成分%
0.40%0.097%
铁合金中合金元素含量%合金元素吸收率%1000
0.。
11%0.°04%0.°10%o.138%o.°32%1000
75%75%
1.92kg.t
⑹增碳量：
增碳量合金加入量合金碳含量碳吸收率%
[（4.840%
95%]1000
1000
9.776.63%7.160.48%6.07
100%0.07%
终点炭应控制在
0.14%-0.07%=0.07%以下,
实际上，按
答：
每吨钢加入
Fe-RE合金4.84kg,Fe-Nb
合金9.77kg
100%
0.64%1.920%10.10%）
0.05%〜0.07%控制。
，中碳Fe-Mn合金7.16kg,Fe-P合
金1.92kg，增碳量为0.07%。
C微调成分合金补加量计算
合金元素
Mn
Si
C
Al
Cr
V
Ti
B
Nb
P
Cu
Ni
Mo
吸
收
/%
90〜
95
90
95
75
100
100
75
70〜
80
95
95
100
100
100
在真空精炼装置中，合金元素吸收率大大提高,
如在
RH精炼时，合金元素吸收率见表2-19
表2-19RH精炼时合金元素吸收率
例七：
冶炼MIMnVB钢，规格成分以及钢水进入RH精炼站取包样测得成分见下表。
求每吨
的合金加入量为多少？
项目
/%
C
Si
Mn
P
S
V
B
MIMnVB
0.13〜
w0.08
1.30〜
w0.025
w0.015
0.085〜
0.0010〜
规格成分
0.17
1.50
0.105
0.0030
入精炼
0.12
0.04
1.25
0.020
0.010
站包样
中碳
0.9
2.0
70
Fe-Mn
Fe-V
0.6
1.8
42
Fe-B
11
解：
各元素吸收率按表2-19。
合金加入量:
加入量
钢铁规格中限%终点残余成分%
铁合金中合金元素含量%合金元素吸收率%
Fe-V合金加入量0.095%-0%10002.26kg.t
42%100%
钢种规则中限%终点残余成分%10钢合金中合金元素含量%合金元素吸收率%
Fe-B合金加入量°.°02%°10000.23kgt
11%80%
0.003%
（2.261.8%2.262.0%0.2311%）90%.
1000
100%
0.01%
答：
每吨钢加入Fe-V合金2.26kg、Fe-B合金0.23kg、中碳Fe-Mn合金2.26kg,C、Si成
分均为出格。
2.8吹损及喷溅
2.8.1吹损
顶吹转炉的出钢量比装入量少，这说明在吹炼过程中有一部分金属损耗，这部分损耗的数量
就是吹损，一般用其占装入量的百分比来表示。
铁矿石（或氧化铁皮）用量对出钢量有影响，若铁矿石（或氧化皮）用量多，则出钢量有所增加，吹损有所减少。
氧气顶吹转炉主要是以铁水为原料。
铁水吹炼成钢，要出去部分CSi、MnP、S等杂质元
素;另外，还有一部分铁被氧化。
铁被氧化成的氧化铁，一部分随炉气排走，另一部分留在熔渣中。
吹炼过程中的喷溅也损失一部分金属。
吹损就是有这些部分组成的。
下面举一个实
例计算吹损，为了方便起见，以100kg金属料为计算单位。
（1）烧损
吹炼Q235B钢，元素烧损如表2-20所示，100kg金属烧损为4.438kg。
表2-20100kg金属烧损量
项目
成分/%
C
Si
Mn
P
S
金属料平均
3.88
0.475
0.310
0.038
0.038
钢水（终点）
0.15
痕量
0.124
0.004
0.025
氧量化/kg
3.37
0.475
0.186
0.034
0.013
（2）烟尘损失
转炉烟气采用未然法净化系统时，吹炼过程中炉气烟尘中氧化铁约占90%,而其中
Fe2O3C,尘20%，Fe，尘70%。
每100kg金属料产生1.16kg烟尘中金属损失是:
56112
1.1670%1.1620%0.794kg
72160
式中112—两个铁原子的相对原子质量；
160—Fe2O3的分子相对分子质量
72—FeO的分子相对质量。
（3）渣中Fe2O3和FeO的损失
吹炼过程中铁的氧化物除被炉气带走一部分外，另一部分进入炉渣。
若渣量为金属量的
7.777%，若渣中（Feo）9%，（Fe2O3）3%。
这部分铁的损失为：
59112
1007.777%（9%3%）0.708kg
72160
（4）渣中的金属损失
在吹炼过程中渣中悬浮部分金属铁珠，随渣倒掉。
若渣中金属铁珠占渣量的8%十算，则铁
的损失为：
1007.777%8%0.622kg
（5）机械损失
由于控制不当而产生喷溅，有金属损失，一般约占0.93%〜2.06%,若按1.2%计算，则损失
为：
1001.2%1.2kg
总的金属损失为：
4.4380.7940.6221.207.762kg
以上的数字来看，吹损的主要部分是氧化损失，即烧损；其次是机械损失。
烧损是不可避免
的，其数值的大小将随所炼钢种和铁水成分的不同而有所区别。
机械损失是可以控制减少的。
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