煉鋼要經過加料、造渣、出渣、脫磷、電爐底吹、熔化期、氧化期、精煉期、還原期、爐外精煉、鋼液攪拌、鋼包餵絲等步驟,下面小編分享煉鋼過程中需要使用的計算公式,請收好!
1、轉爐裝入量
2、氧氣流量
3、供氧強度
註:氧氣理論計算值僅為總耗氧量的75%~85%。
氧槍音速計算
α=(κgRT)1/2m/s
α—當地條件下的音速,m/s;
κ—氣體的熱容比,對於空氣和氧氣,κ=1.4;
g—重力加速度,9.81m/s2;
R—氣體常數,26.49m/κ。
馬赫數計算
M=ν/α
M—馬赫數;
ν—氣體流速,m/s;
α—音速,m/s。
衝擊深度計算
h衝—衝擊深度,m;
P0—氧氣的滯止壓力(絕對),㎏/㎝2;
d0—噴管出口直徑,m;
H槍—槍位,m;
ρ金—金屬的密度,㎏/m3;
dc—候口直徑,m;
B—常數,對低粘度液體取作40;
K—考慮到轉爐實際吹煉特點的係數,等於40。
在淹沒吹煉的情況下,H=0,衝擊深度達到最大值,即
有效衝擊面積計算
金屬-氧接觸面積計算
在淹沒吹煉時,射流中的金屬液滴重是氧氣重量的3倍,吹入1m3氧氣的液滴總表面積(金屬-氧氣的接觸面積):
金屬-熔渣接觸面積計算
V渣—乳化渣的總體積,m3;
r渣—渣滴半徑,m。
氧氣高度計算
H=bPDe
H—氧槍噴頭端面距熔池液面的高度,㎜;
b—係數,隨噴孔數而變化,四孔噴頭b=45~60;
P—供氧壓力,MPa;
De—噴頭出口直徑,㎜。
4、石灰的加入量(㎏/t)
當鐵水P<0.30%時,
當鐵水P>0.30%時,
η-脫磷率,單渣法取90%,雙渣法為90%~95%;
當生成3CaO·P2O5時,
當生成4CaO·P2O5時,
4CaO·P2O5和3CaO·P2O5在煉鋼高溫下都是穩定的化合物,生產時放出大量的熱,3CaO·P2O5比4CaO·P2O5生成時放出的熱量多。只有當渣中P2O5的質量分數ω(P2O5)>3%時才有可能形成3CaO·P2O5。實際生產中P2O5的質量分數一般不會超過1%。
噸鋼石灰的加入量(㎏)=
鐵水帶渣帶入的SiO2應考慮鐵水渣中CaO相當的SiO2量
則輔原料及鐵水帶渣所需石灰用量(㎏)=
5、渣量計算
渣量可以用元素平衡法計算。Mn和P兩元素,從渣料和爐襯中的來源很少,其數量可以忽略不計。因而可以用Mn或P的平衡來計算渣量。
用Mn平衡計算渣量
設渣量為X,終渣中氧化錳的含量已知為A%;
錳來源量=鐵水帶錳量+廢鋼帶錳量
=鐵水裝入量×鐵水中錳含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中錳含量%
錳支出量=鋼水帶錳量+爐渣帶錳量
=出鋼鋼水量×終點殘錳量%+爐渣渣量×爐渣中錳含量%
根據質量守恆定律,錳來源量=錳支出量
鐵水裝入量×鐵水中錳含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中錳含量%=出鋼鋼水量×終點殘錳量%+爐渣渣量×爐渣中錳含量%
用P平衡計算渣量
設渣量為Y,終渣中氧化錳的含量已知為A%;
P來源量=鐵水帶P量+廢鋼帶P量
=鐵水裝入量×鐵水中P含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中P含量%
P支出量=鋼水帶P量+爐渣帶P量
=出鋼鋼水量×終點鋼水中P量%+爐渣渣量×爐渣中P含量%
根據質量守恆定律,P來源量=P支出量
鐵水裝入量×鐵水中P含量%+廢鋼裝入量×廢鋼中P含量%=出鋼鋼水量×終點鋼水中P量%+爐渣渣量×爐渣中P含量%
6、白雲石加入量計算
白雲石加入量
石灰帶入的MgO的量=石灰加入量×石灰中MgO含量%=A(㎏)
1t裝入量爐襯熔損帶出的MgO的量=1000×熔損的含量%×爐襯中MgO的含量%=B(㎏)
1t裝入量終渣MgO的量=1000×渣量佔金屬裝入量的量%×終渣成分中MgO含量%=C(㎏)
白雲石的加入量=(終渣要求MgO的量C-石灰帶入的MgO的量A-爐襯熔損帶出的MgO的量B)/白雲石中MgO的含量% =D(㎏)
白雲石需補加石灰用量
白雲石相當的石灰量
白雲石相當的石灰量=
∴石灰的加入總量=石灰加入量-補加石灰量-白雲石相當的石灰量=G(㎏)
爐鋼渣量總量簡單計算
爐渣總量/爐=石灰加入量+白雲石×(1-白雲石中燒鹼含量%)+礦石加入量×(1-礦石中全鐵含量%)+裝入量×入爐金屬料矽含量%×1000×60÷28
入爐金屬料矽含量=裝入量×鐵水所佔比例×鐵水矽含量%+裝入量×生鐵塊所佔比例×生鐵塊矽含量%+裝入量×廢鋼所佔比例×廢鋼矽含量%