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        技術資訊

        轉爐煉鋼加入廢鋼和脫氧后的物料平衡

                 關鍵字:物料平衡     發布時間:2020/2/5     來源:煉鋼技術

        加入廢鋼的物料平衡

        (1)  廢鋼中各元素被氧化量

        廢鋼中各元素被氧化量見

        項目

        m(C)/kg

        m(Si)/kg

        m(Mn)/kg

        m(P)/kg

        m(S)/kg

        廢鋼

        0.18

        0.20

        0.50

        0.025

        0.03

        終點鋼水

        0.15

        0.01

        0.10

        0.01

        0.01

        氧化量

        0.03

        0.19

        0.4

        0.015

        0.02

        (2)  廢鋼中各元素氧化量、進入鋼中的量、耗氧量及氧化產物量

        項目

        廢鋼中各元素氧化量/kg

        廢鋼進入鋼中量/kg

        耗氧量/kg

        氧化物產量/kg

        備注

        C→CO

        8.21×0.03%×90%=0.002

        0.002×16/12=0.003

        0.002×28/12=0.005

        生成CO、CO2進入爐氣中,和為0.0057

        C→CO2

        8.21×0.03%×10%=0.0002

        0.0002×32/12=0.0005

        0.0002×44/12=0.0007

        Si→SiO2

        8.21×0.19%=0.016

        0.016×32/28=0.018

        0.016×60/28=0.034

        生成CO2、SiO2、MnO、P2O5均進入爐渣中,其和為0.079

        Mn→MnO

        8.21×0.4%=0.033

        0.033×16/55=0.01

        0.033×71/55=0.043

        P→P2O5

        8.21×0.015%=0.001

        0.001×80/62=0.001

        0.001×142/62=0.002

        S→SO2

        8.21×0.02%=0.002

        0.002×32/32=0.002

        0.002×64/32=0.004

        生成SO2進入爐氣中,量為0.004

        共計

        0.0542

        8.21-0.0542=

        8.156

        0.0345

        0.0887

        (3)  加入廢鋼后的物料平衡表

        鐵水加廢鋼之和換算成100kg為計算基礎,即:m(廢鋼)=100/(100+8.21)×100=91.41kg,m(廢鋼)=100-91.41=8.59kg。支出項中,鋼水、爐渣、爐氣質量均要增加,m(鋼水)1=91.698+8.21-0.0542=99.854kg,m(爐渣)1=9.712+0.079=9.791kg,m(爐氣)1=10.322+0.004+0.006=10.332kg。得重新整理加入廢鋼后的物料平衡:

        收入項

        支出項

        項目

        質量/kg

        含量%

        項目

        質量/kg

        含量%

        半鋼

        91.41

        80.12

        鋼水

        92.28

        80.9

        廢鋼

        8.59

        7.529

        爐渣

        9.048

        7.94

        石灰

        4.816

        4.221

        爐氣

        9.548

        8.38

        螢石

        0.554

        0.486

        煙塵

        1.479

        1.3

        白云石

        0.739

        0.648

        鐵珠

        0.718

        0.63

        石英砂

        0.554

        0.486

        噴濺

        0.924

        0.81

        錳礦

        0.647

        0.567

        爐襯

        0.37

        0.324

        氧氣

        6.415

        5.623

        合計

        114.095

        100

        合計

        113.997

        100

        (4)  計算誤差

        (收入項-支出項)/收入項×100%=(114.095-113.997)/114.095×100%

        =0.086%

        脫氧后的物料平衡

        (1)  冶煉BD3鋼種選用Si-Al-Ba作脫氧劑

        成分

        Si

        Al

        Ba

        Fe

        Si-Al-Ba

        32%

        23%

        17%

        28%

        收得率取65%,Al絲中鋁含量取99.5%,收得率50%。

        (2)  采用喂絲工藝脫氧時,其加入量根據終點碳含量

        根據攀鋼實際情況,每爐加入量為180~220kg,本設計取200kg,其中鐵全部進入鋼中。則Si-Al-Ba的加入量為:

        200/(120×92.62%×10×100)=0.18kg/100kg

        成分

        元素燒損量/kg

        耗氧量/kg

        成渣量/kg

        元素進入鋼中量/kg

        百分含量%

        Al→Al2O3

        0.18×23%×(1-65%)=0.0145

        0.0145×24/27=0.0129

        0.0145×51/27=0.0274

        0.18×23%×65%=0.0269

        0.029

        Ba→BaO

        0.18×17%×(1-65%)=0.0107

        0.0107×16/137=0.001

        0.0107×153/137=0.012

        0.18×17%×65%=0.0199

        0.022

        Si→SiO2

        0.18×32%×(1-65%)=0.020

        0.020×32/28=0.023

        0.020×60/28=0.043

        0.18×32%×65%=0.037

        0.04

        Fe

        0.18×28%=0.05

        0.054

        合計

        0.0452

        0.369

        0.824

        0.1338

        0.145

        注:喂線后鋼水的質量為:92.28+0.1338=92.4138kg。

        (3)  合金加入量

        硅鐵和錳鐵的成分

        成分

        項目

        ω(C)%

        ω(Si)%

        ω(Mn)%

        ω(P)%

        ω(S)%

        ω(Fe)%

        錳鐵

        7.5

        2.5

        75.0

        0.38

        0.030

        14.59

        硅鐵

        70.0

        0.7

        0.05

        0.04

        29.21

        Fe-Mn:Mn的收得率為75%,Si的收得率為70%,C的收得率為90%,其中10%的C被氧化成CO2

        Fe-Si:Mn的收得率為80%,Si的收得率為75%。

        兩種脫氧劑中的P、S、Fe均全部進入鋼中,脫氧后的鋼水見

        成分

        ω(C)

        ω(Si)

        ω(Mn)

        ω(P)

        ω(S)

        %

        0.19

        (0.13+0.06)

        0.21

        (0.012+0.014+0.184)

        0.50

        (0.05+0.45)

        0.015

        (0.005+0.01)

        0.021

        錳鐵加入量=(錳的規格中限-殘余錳)/(合金含錳量×Mn的收得率)×出鋼量     

        =

        同理:硅鐵加入量=0.351kg

        錳鐵各元素氧化量及其氧化產物

        合金

        成分

        元素燒損量/kg

        耗氧量/kg

        產物

        元素進入鋼中

        渣量/kg

        爐氣量/kg

        質量/kg

        質量分數/%

        錳鐵

        C→CO2

        0.74×7.5%×10%=0.006

        0.006×32/12=0.016

        0.006×44/12=0.022

        0.74×7.5%×90%=0.05

        0.06

        Si→SiO2

        0.74×2.5%×(1-70%)=0.006

        0.006×32/28=0.007

        0.006×60/28=0.013

        0.74×2.5%×70%=0.013

        0.014

        Mn→MnO

        0.74×75%×(1-75%)=0.139

        0.139×16/55=0.04

        0.139×71/55=0.179

        0.74×75%×75%=0.416

        0.45

        P

        0.74×0.38%=0.003

        0.005

        S

        0.74×0.03%=0.0002

        Fe

        0.74×14.59%=0.108

        合計

        0.151

        0.063

        0.192

        0.022

        0.5902

        ①  元素進入鋼中質量分數=元素進入鋼中質量/(92.28+0.134+0.5902)

        硅鐵各元素氧化量及其氧化產物

        合金

        成分

        元素燒損量/kg

        耗氧量/kg

        產物

        元素進入鋼中

        渣量/kg

        爐氣量/kg

        質量/kg

        質量分數/%

        硅鐵

        Si→SiO2

        0.351×70%×(1-75%)=0.0614

        0.0614×32/28=0.07

        0.0614×60/28=0.132

        0.351×70%×75%=0.184

        0.184

        Mn→MnO

        0.351×0.7%×(1-80%)=0.0005

        0.0005×16/55=0.0001

        0.0005×71/55=0.0006

        0.351×0.7%×80%=0.002

        0.002

        P

        0.351×0.05%=0.0002

        S

        0.351×0.04%=0.0001

        Fe

        0.351×29.21%=0.103

        合計

        0.0619

        0.0701

        0.1326

        0.2893

        總計

        0.213

        0.133

        0.325

        0.022

        0.880

        ①元素進入鋼中質量分數=元素進入鋼中質量/(92.28+0.134+0.5902+0.2893)

        脫氧后的物料平衡

        收入項

        支出項

        項目

        質量/kg

        含量%

        項目

        質量/kg

        含量%

        半鋼

        91.41

        79.41

        鋼水

        92.28+0.134+0.5902

        +0.2893=93.2935

        80.87

        廢鋼

        8.59

        7.462

        爐渣

        9.048+0.325=9.373

        8.125

        石灰

        4.816

        4.184

        爐氣

        9.548+0.022=9.57

        8.296

        螢石

        0.554

        0.481

        煙塵

        1.479

        1.282

        白云石

        0.739

        0.642

        鐵珠

        0.718

        0.622

        石英砂

        0.554

        0.481

        噴濺

        0.924

        0.801

        錳礦

        0.647

        0.562

        爐襯

        0.37

        0.321

        氧氣

        6.415+0.133

        =6.548

        5.688

        硅鐵

        0.2893

        0.251

        錳鐵

        0.5902

        0.513

        合計

        115.11

        100

        合計

        115.36

        100

        計算誤差:(115.11-115.36)/115.11=-0.217%

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